1) Observe a imagem abaixo e responda:
a) Você consegue perceber tudo o que está presente no ambiente retratado? Por quê?
b) Se você estivesse naquele ambiente, o que mais perceberia? De que maneira?
c) O calor não pode ser visto e a luz não pode ser tocada. Como podemos afirmar que existem?
2) Como podemos comprovar que o ar ocupa um lugar no espaço?
3) Vocês podem imaginar como seria o "mundo" se não existisse energia? Será que existiria "mundo"?
4) Quando esfregamos as mãos uma contra a outra, elas esquentam. Por que isso acontece?
5) De certa forma, a equação de energia nos diz que para evitar o aumento de “peso" (neste caso, de gordura corporal), a energia gasta deve ser superior à que ingerimos. Isso está correto? Explique.
6) Por que, para quem quer perder peso, é importante ingerir alimentos menos calóricos?
7) Como a prática regular de exercícios contribui para a perda de "peso" (gordura corporal)?
8) Observe a tabela e responda: Quanto tempo (em horas e minutos) uma pessoa de 70 kg leva para consumir, em repouso, a energia fornecida por um hambúrguer? Se essa pessoa for mais ativa, quanto tempo poderá levar para consumir a energia de um hambúrguer mais um milk shake caminhando? E andando de bicicleta?
9) Analisem o rótulo da garrafa da foto e respondam às questões: A água mineral é uma substância pura ou uma mistura de substâncias? Expliquem. O que entra na composição da água analisada?
Essas e outras perguntas sobre o assunto logo abaixo, confira...
a) Você consegue perceber tudo o que está presente no ambiente retratado? Por quê?
Nem tudo o que está no ambiente pode ser percebido pelo sentido da visão e, às
vezes, nem mesmo pelos outros sentidos.
b) Se você estivesse naquele ambiente, o que mais perceberia? De que maneira?
Alguns elementos do ambiente não podem ser vistos, mas podem ser percebidos pelos outros sentidos: os sons são captados pela audição; os cheiros, pelo olfato até pelo paladar. O ar puro, que não tem cor nem cheiro e não pode ser visto, pode ser percebido pelo tato quando se desloca no espaço. Assim, se estivesse presente no ambiente retratado, certos aspectos a fotografia não mostra.
c) O calor não pode ser visto e a luz não pode ser tocada. Como podemos afirmar que existem?
O calor e a luz são formas de energia; portanto, não têm matéria. Embora não seja visto nem ouvido, não possa ser provado nem tocado, o calor pode ser percebido pelos sensores de temperatura em nossa pele. A luz pode ser percebida pela visão
2) Como podemos comprovar que o ar ocupa um lugar no espaço?
Podemos comprovar com o seguinte experimento:
Material: uma folha de papel; um copo, uma vasilha com água
Procedimento: amasse a folha de papel, dando-lhe a forma aproximada de uma bola e comprima-a no fundo do copo de modo que ela se ajuste nele. Vire o copo de boca para baixo e mergulhe-o na vasilha com água (tendo o cuidado de não incliná-lo). Retire o copo da água e desenforme a folha de papel.
Conclusão: A água não atingiu a folha de papel porque o espaço estava ocupado por ar.
3) Vocês podem imaginar como seria o "mundo" se não existisse energia? Será que existiria "mundo"?
Imagine determinados fenômenos facilmente observáveis no dia-a-dia como: a locomoção do ser humano; o desenvolvimento de uma planta; o deslocamento de um automóvel, o preparo do café ou de uma refeição; um programa de tevê; o deslocamento de um surfista numa onda; etc. Alguns desses fenômenos ocorreriam por meio de energia. Quanto à existência do mundo (ou do Universo), segundo a teoria mais aceita nos meios científicos, a do Big Bang, a energia teria sido fundamental para o surgimento do Universo, como continua sendo para sua existência.
4) Quando esfregamos as mãos uma contra a outra, elas esquentam. Por que isso acontece?
Parte da energia do movimento das mãos (energia cinética) é transformada em calor. A transformação resulta da resistência ao movimento oferecida pelo atrito.
5) De certa forma, a equação de energia nos diz que para evitar o aumento de “peso" (neste caso, de gordura corporal), a energia gasta deve ser superior à que ingerimos. Isso está correto? Explique.
Está correta, pois, pela equação, vê-se que só ocorre armazenamento quando a quantidade de energia disponível nos alimentos ingeridos é superior à quantidade gasta nas atividades.
6) Por que, para quem quer perder peso, é importante ingerir alimentos menos calóricos?
Ingerir alimentos menos calóricos significa ingerir menor quantidade de calorias, o que, de acordo com a equação de energia, favorece a perda de energia acumulada.
7) Como a prática regular de exercícios contribui para a perda de "peso" (gordura corporal)?
A prática de exercícios consome energia.
8) Observe a tabela e responda:
a) Quanto tempo (em horas e minutos) uma pessoa de 70 kg leva para consumir, em repouso, a energia fornecida por um hambúrguer?
Consultando a tabela e fazendo uma transformação simples, obtemos 178 min ou praticamente 3h.
b) Se essa pessoa for mais ativa, quanto tempo poderá levar para consumir a energia de um hambúrguer mais um milk shake caminhando? E andando de bicicleta?
Pela tabela: 66 min caminhando e 43 min andando de bicicleta.
10) Analisem o rótulo da garrafa da foto e respondam às questões:
a) A água mineral é uma substância pura ou uma mistura de substâncias? Expliquem.
Se trata de uma mistura, pois o rótulo indica uma composição de substâncias.
b) O que entra na composição da água analisada?
Lendo o rótulo, os componentes da mistura são, além da própria água, bário, magnésio potássio, sódio, sulfato, nitrato e cloreto.
11) Imaginem a seguinte situação: alguém divide a água de um copo em duas partes iguais. Depois, divide ao meio cada uma dessas partes. Em seguida, reduz à metade cada uma das porções obtidas anteriormente. E assim por diante, em quantidades cada vez menores.
a) Até que ponto poderá ir essa divisão?
Em determinado momento, essa divisão deverá cessar, sob o risco de a substância deixar de existir. No caso da água, sua menor porção seria sua molécula.
b) Podemos pensar da mesma forma para outras substâncias. Até que ponto podemos dividir uma substância sem que ela deixe de existir?
Segue o mesmo raciocínio da pergunta anterior. As substâncias podem ser divididas até um certo ponto (menor partícula de sua composição)
c) Reflitam: de que são feitas as diversas substâncias que existem na natureza?
Átomos e moléculas.
12) Diferencie os itens abaixo como matéria ou energia. Justifique suas respostas.
a) Calor; energia
b) Fuligem; matéria
c) Gelo; matéria
d) Luz; energia
e) Vapor de água; matéria
f) Eletricidade; energia
O calor, a luz e a eletricidade são formas de energia, pois não possuem massa e não ocupam lugar no espaço. O gelo, o vapor de água e a fuligem são tipos de matéria.
13) Na fabricação de um móvel de madeira, várias formas de energia são utilizadas. Com base nas fotos abaixo, enumere as formas de energia utilizadas desde o corte das árvores até o acabamento do móvel.
1. Energia química do combustível, que fez funcionar o motor da serra e movimentar os equipamentos que erguem e transportam as toras;
2. Energia elétrica das serras, que cortam as toras em chapas, e de outros equipamentos utilizados no tratamento da madeira;
3. Energia química dos trabalhadores (que manejam a serra no corte de troncos, controlam os equipamentos de transporte de toras, a serra elétrica e outros equipamentos da serraria e, ainda, daqueles que finalizam o móvel, lustrando, polindo, envernizando, etc.).
14) Estime o conteúdo calórico das refeições e o tempo necessário para a queima das calorias nos casos a seguir (ver tabela da questão 08):
a) Um homem adulto sedentário de 70 kg, que trabalha sentado em um escritório e consome, no almoço, um hambúrguer, dois ovos fritos e um milk shake.
Um hambúrguer (230 cal) + dois ovos fritos (220 cal) + um milk-shake (111 cal) = 561 cal. Para consumir essa energia, uma pessoa que fique sentada, em repouso, deve levar 433 min, ou seja, 7 h 13 min.
b) Um esportista de 70 kg, praticando natação, e que diariamente consome, no almoço, um bife de carne bovina, um ovo frito, uma cenoura crua, um copo de suco de laranja e uma maçã.
Um bife grelhado (225 cal) + um ovo frito (110 cal) + uma cenoura crua (42 cal) + um copo de suco de laranja (68 cal) + uma maçã (64 cal) = 402 cal. Para consumir essa quantidade de calorias, o atleta deverá nadar 46 min.
15) Diariamente, desde o momento em que se levanta da cama até sair de casa para ir a escola, você pratica diversas atividades (toma banho, escova os dentes, veste-se, etc.), que estão associadas a diversas formas de energia. Escreva essas atividades (ou algumas delas) e descreva as formas de energia envolvidas em cada uma.
Sair da cama, ir ao banheiro, tomar banho, vestir-se, tomar o café da manhã, fazer deveres de casa, ver televisão, almoçar, pegar os cadernos e livros, abrir a porta, sair de casa, etc. Em todas essas atividades consome energia química (armazenada em suas células) para mover o corpo e para o funcionamento de seus órgãos internos. Também consome energia elétrica para, por exemplo, acender as luzes, aquecer a água do banho e fazer funcionar o forno de microondas, o televisor, o secador de cabelos e o ferro de passar, etc.
16) Consultando a Tabela Periódica, identifique:
a) Os símbolos dos seguintes elementos: cloro, estanho, magnésio, sódio, iodo, mercúrio, prata e ouro.
Cloro: Cl - Estanho: Sn - Magnésio: Mg - Sódio: Na - Iodo: L
Mercúrio: Hg - Prata: Ag - Ouro: Au.
b) Os nomes dos elementos cujos símbolos são Pt, AI, Ni, Br, Fe, Se, We Cr.
Pt: platina - Al: alumínio - Ni: níquel - Br: bromo
Fe: ferro - Se: selênio - W: tungstênio - Cr: crômio.
17) Considere as substâncias químicas gás carbônico (CO2), gás metano (CH4) e gás butano (C4H10).
a) Que elementos químicos estão presentes?
Carbono (C), oxigênio (O) e hidrogênio (H).
b) Algum elemento químico se repete? Qual (is)?
Sim: o carbono, nas três substâncias, e o hidrogênio, nas duas últimas.
c) Você conhece outras substâncias formadas por esses mesmos elementos químicos? Quais?
A água (H2O), o gás carbônico (CO2), o monóxido de carbono (CO), o gás oxigênio (O2) e o ozônio (O3). Outras substâncias que contêm carbono, hidrogênio e oxigênio são as orgânicas, podemos citar como o exemplo a glicose (C6H12O6), sacarose (C12H22O11) e álcool etílico (C2H6O).
17) Indique as proporções entre os átomos dos elementos químicos que formam as substâncias abaixo:
a) nitrato de amônio: NH4NO3
b) sulfato de chumbo: PbSO4
c) sulfeto de césio: Cs2S
d) hipoclorito de sódio: NaClO
e) óxido de alumínio: Al203
18) As moléculas são formadas por átomos em proporções definidas. A água é formada pelos elementos hidrogênio (H) e oxigênio (O) na proporção de 2H : 1O. O ácido sulfúrico, utilizado em diversos processos industriais, é formado pelos elementos hidrogênio (H), enxofre (S) e oxigênio (O) na proporção de 2H : 1S : 4O. Para os compostos indicados a seguir, procure na Tabela Periódica os símbolos dos elementos que os formam:
a) óxido de cálcio, formado pelos elementos cálcio e oxigênio na proporção de 1:1
Para resolver, basta procurar a letra que representa o elemento e seguir na ordem que se pede de número e elemento:
b) ácido acético, presente no vinagre, formado pelos elementos hidrogênio, carbono e oxigênio na proporção de 4:2:2
c) permanganato de potássio, formado pelos elementos potássio, manganês e oxigênio na proporção de 1:1:4
Potássio, Manganês, Oxigênio - 1 : 1 : 4 = 1K : 1Mg : 4O
d) sacarose, o açúcar comum, formado pelos elementos hidrogênio, carbono e oxigênio na proporção de 22:12:11.
Hidrogênio, Carbono, Oxigênio - 22 : 12 : 11 = 22H : 12C : 11O
19) Quais as aplicação em nosso cotidiano de quatro dos elementos: Pt, Al, Ni, Br, Fe, Se, We e Cr.
Cloro: usado como agente esterilizante (no tratamento de água, por exemplo). descolorante e na fabricação de grande número de substâncias químicas.
Estanho: usado como proteção em chapas de aço e na composição de ligas diversas (como o bronze, uma liga de cobre e estanho), utilizadas na produção de armas e de embalagens de alimentos.
Magnésio: usado em várias ligas metálicas leves para a fabricação de por exemplo, rodas de automóveis e aviões.
Sódio: na forma metálica, é usado como agente redutor (pois tem tendência a perder elétrons) em certas reações químicas; o sódio liquido é usado na refrigeração de reatores nucleares.
lodo: usado na indústria de diversos compostos de iodo.
Mercúrio: usado em alguns instrumentos, como termômetros, barômetros e outros equipamentos científicos, além de compor produtos utilizados em tratamentos dentários
Prata: usada na fabricação de jóias, talheres, recipientes diversos para mesa, objetos de decoração, etc.; substâncias com prata são usadas em fotografia.
Ouro: usado na fabricação de jóias, em dispositivos eletrônicos e como material para tratamentos dentários.
Platina: usada na fabricação de jóias, equipamentos para laboratórios, em contatos elétricos e em algumas ligas metálicas com ródio e irídio; também é utilizada como catalisador em reações de hidrogenação.
Alumínio: utilizado na produção de ligas diversas com cobre, manganês, silício, zinco e magnésio; por sua leveza e resistência mecânica (em ligas) e pela resistência à corrosão, é utilizado na fabricação de veículos, aeronaves, na construção civil (em estruturas, portas, janelas e esquadrias); por apresentar grande condutividade elétrica, é usado na fabricação de cabos condutores.
Níquel: um dos principais metais utilizados na fabricação de moedas; é usado na composição de aços especiais e, quando magnético, na produção de ligas metálicas especiais; também é empregado como catalisador de reações de hidrogenação.
Bromo: usado na preparação de um aditivo de combustíveis (1,2-dibromoetano) e na produção de muitos outros compostos.
Ferro: utilizado como ferro puro em estruturas diversas e na produção de vários objetos, ou na composição de vários tipos de aço, que têm inúmeras aplicações.
Selênio: é um semicondutor; possui um alótropo sensível à luz usado em fotocélulas, fotocopiadoras e outras aplicações similares.
Tungstênio: usado em várias ligas, especialmente as submetidas a corte, e na fabricação de filamentos de lâmpada incandescente.
Crômio: obtido em duas formas - ferrocromo e cromo puro - dependendo do uso a que se destina; o ferrocromo é uma liga com ferro, crômio e carbono usada na obtenção de muitas ligas de ferro, incluindo o aço inoxidável e o aço-cromo, muito duro; também é usado em camadas de revestimento metálico, depositadas por eletrólise, para dar efeito decorativo e brilhante, e na produção de certas substâncias com cromio.
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