Materiais - densidade

Materiais- densidade

O que é a densidade?

1. Tudo se mistura?: experiência 1

2. Flutuar e afundar: experiência 2

3. Fonte gasosa: experiência 3

4. A densidade é sempre igual?: experiência 4

5. Os sólidos também têm densidade?: experiência 5

Experiência 1: Tudo se mistura?

É preciso:

- Copo
- Água
- Óleo
- Mel
- Corante alimentar
- Seleção de pequenos objetos (parafuso, rebuçado, ...)

O que fazer:   

- Pôr água no copo e adicionar algumas gotas de corante 

- Pôr quantidades semelhantes de mel e de óleo
- Adicionar a seleção de objetos e agitar
- Esperar ~30 minutos que a mistura assente
Observações esperadas:
- Criam-se 3 camadas distintas, com o mel no fundo, a água no meio e o óleo à superfície 
- Os objetos diferentes flutuam em camadas diferentes

 

 Porquê: 

- Os diferentes líquidos têm densidades diferentes. A densidade é a quantidade de material que ocupa um determinado espaço (volume). O mel é o material que é mais denso (cujas moléculas estão mais juntas e mais moléculas ocupam o mesmo espaço), e fica no fundo. O óleo é o líquido menos denso, com menos moléculas a ocupar o mesmo espaço e fica à superfície. A água tem uma densidade intermédia.

Informação a reter: Noção de densidade e que o líquido mais denso fica no fundo

Experiência 2: Flutuar e afundar

É preciso:

- Berlindes
- Água
- Pasta de modelar
- Taça- Copo

O que fazer: 
- Pôr água no copo e adicionar 1 berlinde e uma bola de pasta de modelar
- Moldar um barco com outro pedaço de pasta de modelar
- Pôr barco numa taça com água e pôr alguns berlindes no barco 
Observações esperadas: 
- O berlinde e a bola de pasta de modelar afundam no copo com água

- O barco não afunda, mesmo com alguns berlindes 

Porquê: 
- O berlinde e a pasta de modelar afundam porque são mais densos que a água. Ao moldar a pasta sob a forma de barco, o conjunto barco + ar que ocupam todo o espaço torna-se menos denso que a pasta de modelar sozinha e flutua à superfície da água

Informação a reter: É possível tornar materiais 'pesados' menos densos para que flutuem

Experiência 3: Fonte gasosa

É preciso:
- Frasco com tampa
- Água
- Óleo
- Corante alimentar- 2 pastilhas de vitamina C ou Eno 
O que fazer: 
- Encher ~3/4 do frasco com óleo e 1/4 com água
- Adicionar algumas gotas de corante
- Esperar que as gotas de corante cheguem à água, adicionar as pastilhas partidas ao meio e tapar frasco 
Observações esperadas:
- O óleo fica em cima da água, as gotas de corante demoram algum tempo até atravessarem o óleo e misturarem-se com a água
- Ao adicionar as pastilhas formam-se bolhas que circulam pelo óleo de forma ascendente e descendente

Porquê: 

- As pastilhas ao dissolverem na água libertam um gás (o dióxido de carbono) que formam bolhas que sobem. A água é mais densa que o óleo, mas ao 'juntar-se' com o gás forma bolhas menos densas que o óleo que sobem. Ao chegar à superfície, as bolhas rebentam, o gás liberta-se e a água torna a afundar

Informação a reter: É possível tornar materiais 'pesados' menos densos

Experiência 4: A densidade é sempre igual? 

É preciso:
- 2 Frascos pequenos 
- Água quente
- Água gelada
- Corante alimentar, 2 cores diferentes
- Tina grande ou um aquário 
O que fazer: 
- Encher tina com água à temperatura ambiente
- Encher 1 dos frascos com água fria e outro com água quente
- Adicionar algumas gotas de 1 corante a um dos frascos e a outra côr ao outro
- Introduzir os frascos com tampa no aquário e abrir tampas 
Observações esperadas:
- A água fria desce e a água quente sobe

Porquê:

- Na água mais fria as moléculas estão mais 'juntas' fazendo aumentar a densidade da água. Na água quente as moléculas 'afastam-se' e a água fica menos densa
Alternativas:
- Em alternativa pode-se usar um conta gotas e, cuidadosamente, fazer camadas de água fria + água temperada + água quente num copo
- A experiência 4 já publicada nesta secção também mostra o efeito da temperatura na densidade de gases
- Pode-se fazer mais uma experiência em se que modifica a densidade com um ovo, água e sal. Pôr o ovo na água (afunda), adiciona sal (ovo flutua).

Informação a reter: A temperatura faz variar a densidade

Experiência 5: Os sólidos também têm densidade?

Ver experiência 4 já publicada nesta secção