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Auroras Boreais e Fogo de Artifício | Física e Química A - 10.º ano
Benedita Nunes
Created on December 12, 2022
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Transcript
Escola Secundária de Latino Coelho, Lamego Ano letivo 2022/2023 Turma 10.º A
Auroras boreais e fogo de artifício
Fisíca e Química A | 10º Ano
Lamego, 12 de novembro de 2022
índice
Fogo de Artifício
OBJETIVOS
O QUE É?
Auroras Boreais
COMO SURGE?
O QUE SÃO?
CORES E ELEMENTOS
COMO SURGEM?
CURIOSIDADE
COMPOSIÇÃO E CORES
QUESTÃO
IMAGENS
Objetivos
O seguinte trabalho tem como principais objetivos:
--> Compreender o conceito de aurora boreal;--> Compreender as diferentes etapas de formação de uma aurora boreal; --> Caracterizar as auroras pela cor observada no céu; --> Compreender o coneito de fogo de artifício; --> Compreender como surge o fogo de artifício; --> Identificar os elementos químicos presentes, com base na cor observada; --> Relacionar as etapas de formação de uma aurora e as etapas que levam ao surgimento do fogo de artifício com a matéria de Física e Química A já lecionada.
Auroras boreais
01
O que são? Como surgem? Composição química e Cores observadas.
A aurora boreal, fenómeno de origem ótica, é caracterizada pela formação de desenhos luminosos no céu, com diversas cores e formatos, que ocorrem, na maioria das vezes, durante o período noturno. Desde sempre que as auroras boreais são um espetáculo que alimenta o temor e a imaginação da Humanidade, tendo estas sido associadas a inúmeras ideias e conceitos. Posteriormente, a perspetiva científica veio ajudar-nos a compreender esta maravilha natural.
Como surgem?
Espaço Interplanetário
A Magnetosfera
O Sol
As auroras boreais começam no Sol.
A magnetosfera é o campo magnético que envolve a Terra.
O espaço interplanetário é o espaço entre o Sol e os planetas.
A Atmosfera
Quando as partículas, vindas do exterior, penetram a camada mais alta da atmosfera, chocam com as partículas constituintes da atmosfera e a sua energia é transformada noutras formas de energia como , por exemplo, em calor. Outra parte da energia pode ser absorvida pelas partículas da atmosfera. Quando essa absorção é feita, os eletrões constituintes das partículas passam de níveis inferiores de energia para níveis superiores, num processo chamado de excitação. A excitação é seguida de desexcitação, libertação de energia, que resulta em radiação que pode ser visível ou invisível. A luz observada nas auroras é, então, devida a este processo.
Composição Química e Cores Observadas
Quando as partículas reagem com o oxigénio da nossa atmosfera, da reação é emitida a luz vermelha e verde.
Quando as partículas reagem com o nitrogénio da nossa atmosfera, da reação é emitida a luz azul e roxa.
Noruega
Suécia
Islândia
Nova Zelândia
Finlândia
Canadá
Fogo de artifício
02
O que é? Como surge? Cores características dos elementos químicos presentes.
O fogo de artifício não é mais do que uma “dança” sincronizada de elementos químicos, que recriam, no céu, as cores do arco-íris.
Como surge?
O componente fundamental do fogo de artifício é a “concha”. Um tubo de papel cheio com pólvora negra e pequenos globos de material explosivo chamados “estrelas”. Cada uma destas “estrelas” contém quatro ingredientes químicos: um material combustível, um agente oxidante, um composto metálico responsável pela cor e um aglutinante para manter estes componentes unidos, resultando ,assim, destes compostos químicos toda a luz e o som da explosão. Durante a explosão, o agente oxidante e o combustível reagem de forma violenta, libertando calor intenso e materiais em fase gasosa e é a expansão brusca destes materiais gasosos que cria a onda de choque que nos chega aos ouvidos como o som da explosão, sendo também o calor libertado nesta reação o responsável pelo brilho e cor do fogo-de-artifício.
Tal como nas auroras, as cores do fogo-de-artifício são obtidas essencialmente por um processo em que: o calor libertado na explosão é absorvido pelos átomos dos metais presentes na composição da “estrela”.
Quando absorvem energia, os átomos dos metais ficam com os seus eletrões excitados, mas como estes têm tendência a ficar estáveis, vão desexcitar, emitindo energia sob a forma de radiação visível, ou seja, luz colorida.
Cores características dos elementos
A variação das cores observadas no céu depende do elemento químico utilizado na queima.
Magnésio
Ferro
Arsénio
Lítio
Potássio
Estrôncio
Cobre
Sódio
Alumínio
Bário
Cálcio
Curiosidade
Um fogo de artifício amigo do ambiente
A beleza dos fogos de artifício tem um senão – a poluição, por isso, os cientistas já começaram a procurar a fórmula adequada para um fogo de artifício mais amigo do ambiente. Assim, em alguns espetáculos, os foguetes são enviados para o ar graças a um sistema de gás compressor, o que evita a utilização da pólvora no momento do lançamento, desta forma, diminui a libertação de gases poluentes. Também os percloratos, utilizados como explosivos no interior das estrelas, são identificados como prejudiciais à saúde humana e, por isso, os químicos têm procurado substituí-los. Os compostos com elevada percentagem de nitrogénio ou de oxigénio têm-se revelado muito eficazes nesta área, proporcionando quase sempre uma combustão completa, praticamente sem libertação de fumos, o que permite diminuir também a quantidade de sais e intensificadores de cor utilizados.
Questão à turma
Explica as etapas de formação de uma aurora boreal e as etapas que dão origem ao fogo de artifício e relaciona-as com a matéria lecionada.