Densidade aplicações.

Alô pessoal bem-vindo ao canal fism Brasil Meu nome é Valdir Carvalho hoje o nosso vídeo é sobre densidade Essa é importante propriedade da física né vamos ver o conceito de densidade conceito e definição é a relação entre massa pelo seu volume né densidade é a massa do corpo dividido por volume ocupado pelo corpo as unidades pode ser massa em quilo e volume em metro Cico é o sistema internacional si mas tem usa-se muito também em grama em cm cbico cgs sistema cgs né pode ser também grama por litro né volume em litro Mas normalmente é centímetro Gama por grama por cm c e qug por m c são os mais comuns as unidades utilizadas vamos ver exemplos interessantes a gente tem um conceito intuitivo do que é densidade é um corpo mais denso menos denso os gases são menos densos que os líquidos às vezes os líquidos são menos denso que o sólido a gente tem essa intuição o g o ar né o ar o ar é 1,225 kg por m c quer dizer 1 m c de ar tem 1,225 kg essa deidade a 15º C O ar é composta de vários gases né principalmente nitrogênio oxigênio e tem uma uma porcentagem menor de CO2 e outros pequenos e menores ainda de outros gases raros né então vamos ter vamos ver o seguinte o hidrogênio é o elemento mais leve né Tem um próton né e um elétron é o o elemento mais leve que tem é o 0,089 kg por m c ó a relação aqui entre o ar repara aqui que ele é bem mais leve que o ar então o hidrogênio na atmosfera caso ele tá está sozinho ele vai subir ele vai subir e subir e vai ser perdido pela atmosfera se a Terra no passado no no passado esse muito hidrogênio ia ia perdendo constantemente hidrogênio e Perdeu mesmo pelo menos o hidrogênio da fera vai perde até hoje vai perdendo moléculas por por ser o hidrogênio mais leve né então ele tem mais leve velocidade maior então a difusão dele é maior né a perda dele é maior e o Hélio é 01785 mesma coisa o héo é um gás nobre não não se mistura com ninguém e ele é um pouquinho mais pesado que o hidrogênio né O Hélio é dois próton e dois neutro né o número atômico igual a 2 então o Hélio tiver aqui na na na terra ele vai subir né que nem o hidrogênio e a terra vai perder Hélio né n ele não se mistura com ninguém ele perde então O Hélio é um gás raro aqui na terra e antigamente usava balões teve o o era de hidrogênio o o famoso balão Zepelim n contra Zepelim alemão né era feito com hidrogênio e hidrogênio é muito amável então deu um acidente lá em 1936 matou muita gente lá em Nova York pararam de usar o hidrogênio pararam de fazer esse balão Por que que não fizeram com o Hélio porque o Hélio ele é caro ele é raro né o hidrogênio você consegue ainda em termos industriais você tem bastante quantidade de hidrogênio mas de Hélio o processo é muito caro Hoje em Dia com o desenvolvimento da tecnologia se consegue fazer um Hélio com preço relativamente barato ch4 ó o ch4 é o gás [Música] [Música] mesma a densidade do Ar O ar é 71 por de nitrogênio então praticamente a densidade do nitrogênio e do ar ão ali A diferença é pouco pequena né ó 1,25 1,22 nitrogênio ele fica um pouquinho mais denso ele fica aqui na superfície o oxigênio mais pesado o oxigênio é importante pra vida né paraas plantas pros animais 1,42 ó ele é mais denso que o ar então é mais difícil perder oxigênio oxigênio fica aqui na terra o argônio é um gás raro né então tem em quantidades pequenas é 1,78 mais denso que o ar então ele fica na superfície da terra é formado lá lá em cima mas ele vai descendo o argônio CO2 dá 1,98 é o gás do efeito estufa também né CO2 ó queima de combustíveis fósseis 1,9 98 ele bem mais denso que o ar ele fica na superfície e o xenônio que é um gás né um gás nobre raro né e ele é pesadão 5,88 kg por m c Olha aí o peso dele 5,88 kg por m c é muito ele é ele é muito denso então o Xenon tem propriedade interessante né é um gás nobre raro e né e ele é estranho ele inclusive é anestésico né Ele é estranho Então os líquido agora o líquido repare se os gases são menos densos os líquidos são mais densos regra por enquanto a intuição tá batendo água 1000 kg por m c a 4º c a densidade máxima E por que que a água tem esse comportamento anômalo a densidade máxima 4º C ela o gelo quando a água transforma em gelo o gelo tem a densidade menor que da água acho que é 096 G por cm C então o gelo flutua então em cima do mar fica a calota de Gelo e no fundo fica água 4º c e conserva a vida se tivesse congelado se não tivesse comportamento o fundo do mar seria congelado mataria toda a vida marítima e indiretamente a vida Terra Então essa propriedade da água é muito importante densidade máxima 4º C essa propriedade é fundamental pra vida na Terra indiretamente Mercúrio Mercúrio ele é líquido é metal líquido cor prata Prateado né e é 13,57 k m c 58 bem denso ele é mais denso que o chumbo que o que o que o ferro que o alumínio tanto que o mercúrio devido a essa propriedade desse ser um líquido extremamente denso que acontece o ouro é mais denso que o mercúrio Então os mineradores eles têm aquela bateia eles enchem de mercúrio e joga um monte de pedra cascalho tudo em cima do mercúrio devido a alta densidade do mercúrio só vai afundar que o metais pesado principalmente o ouro ouro Platina metais pesado AF funda e o resto flutua tudo ferro alumínio qualquer pedra flutua no Mercúrio o resto afunda qu e quem que é funda são os pesados os metais nobres é assim que por isso que eles usam o mercúrio para esse método primitivo de extrair e separar o ouro de outras de outros elementos né usando Mercúrio essa propriedade alta densidade sólidos né Vamos lá os líquidos sólidos sólido é interessante ó e Teoricamente o sólido tem a densidade maior que do líquido que o líquido normalmente maior que os gases já vi uma exceção né Mercúrio ele é líquido Mas é uma densidade alta agora tem um sólido aqui o lítio é 535 kg por m c menor que da água lítio é importante pra bateria né o elemento número atômico igual a tr e ele se você pegasse o metal lítio puro fizesse qualquer coisa um barco qualquer formato ele flutuaria né que nem que nem isopor que nem plástico na água né não afunda densidade baixa e é metal o alumínio 2697 kg porm C né a água é 1000 né é mais denso alumínio usa muito é o metal que se usa muito na indústria né ferro também se usa na indústria ó 7874 kg por m c é mais denso que alumínio mais resistente né interessante ó fé e densidade menor que Mercúrio né você vi Mercúrio 13 V alguma coisa lá né 3,8 então ferro alumínio flutuaria lá no Mercúrio o ouro ó lá 19300 o ouro é denso ele é on no Mercúrio né por isso que o pessoal usa o mercúrio para separar ouro urânio 19050 quase a mesma densidade do Ouro pesadão urânio Platina um metal nobre mais denso que o urânio que o ouro 21090 kg por m c agora aqui Chegamos no elemento mais denso conhecido é o OSM 22. 610 kg por met c é o mais denso da Tabela Periódica partículas nucleares partículas nucleares têm densidades enormes Então vamos para vamos comparar a densidade de partículas nucleares com sólido por exemplo osmo que é 22 22 V ó 22. 610 kg por m c ou 22,6 G por cm C por exemplo o elétron a você vai pega um livro de física nuclear você tem a massa do elétron 9,1 aproximadamente 10 a-31 kg e tem o raio clássico do elétron 2,82 x 10 a - 15 m o raio clássico é baseado na física clássica do eletromagnetismo esse esse valor aqui é baseado no eletromagnetismo clássico não é da mecânica quântica né que o elétrico passa a ter uma probabilidade de estar no espaço né aqui por isso que chama uma raio clássico do elétron 2,8 x 10 a- 15 pega a massa divide pelo volume admite-se que o elétron seja uma esfera né 4/3 pi ve raio cubo ó coloca aqui que é dado né tal tal resolve essa conta aí deu isso aqui ó 9 4 x 10 - 44 m c muito pequeno né 10 - 44 aí pega a massa que é dado né 9,10 10 Men 31 div por 9 39 x 10 - 44 dá 10 a 13 aí abaixa aqui fica 10 a 12 kg por m c 9,7 10 a 12 kg por m compara com com com OSM lá que é 22.

000 22. 000 kg aqui é 10 a 12 10 a se milhão 10 a 9 bilhão né trilhão 10 a 12 próton ó cálculo simples admitindo que tem um raio de 08 M lá nos livros de física nuclear 0,8 x 10 a- 15 o raio médio né dos livros lá de física nuclear volume 4/3 pi ve Rai cubo vai dar 2,15 x 10 - 45 m c e a massa 1,67 x 10 a - 17 kg aí sabemos calcular a relação massa pelo volume dá aproximadamente 7,8 x 10 é 17 kg por m c comparado com com olha aqui ó 10 17 com 10 é 12 quer dizer o a densidade do do próton é 100.