Uma bexiga cheia de ar tem mais massa que uma bexiga vazia. Por que? Porque tem mais ar. O ar tem massa e ocupa espaço. Mas, no caso da bexiga, a diferença de massa é bem pequena e só pode ser medida em balanças bem sensíveis.
A diferença de massa é pequena, porque a densidade do ar é relativamente pequena - muito menor, por exemplo, que a densidade da água.
Agora considere esta situação: você sente um cheiro gostoso de bolo ou outra comida vindo da cozinha. Na realidade, você está sentindo o efeito de gases que saíram do alimento e que estimularam certas partes do seu nariz. Isso acontece devido a uma propriedade do ar e de todos os gases: eles tendem a se espalhar, preenchendo todo o espaço disponível. Por isso, os gases que se desprendem do alimento se espalham pela casa.
Compare os gases com os líquidos: quando você despeja um pouco de água numa garrafa, sem enchê-la, a água se deposita no fundo. Ela não ocupa o volume todo da garrafa. Mas, por outro lado, qualquer que seja a quantidade de ar dentro de uma garrafa, ele estará ocupando todo o espaço da garrafa. O ar, e os gases em geral, ocupam todo o volume do recipiente onde estão. É a propriedade da expansibilidade.
Quando sopramos uma bexiga de aniversário, enchendo-a bem, constatamos que a parede do balão fica bem esticada. Isso acontece devido a outra propriedade do ar e dos gases: eles exercem pressão contra a parede do recipiente que ocupam.
A pressão exercida pelo ar na superfície da Terra chama-se pressão atmosférica. Recebe esse nome porque a atmosfera é a camada de ar que envolve o planeta.
Como referenciar: "Propriedades do ar / gases" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2022. Consultado em 09/11/2022 às 20:56. Disponível na Internet em //www.sobiologia.com.br/conteudos/Ar/Ar3.php
O ano letivo acabou, mas ainda há muitas histórias legais para contar. Histórias sobre como a criatividade de nossos professores permite verdadeiros momentos de aprendizado com ludicidade.
Um dia de sol, vento leve e uma Pipa, condições perfeitas para aprender mais sobre o vento. Saindo da sala de aula, as turmas do 6º ano do Colégio Sete de Setembro tiveram a oportunidade de ver como um brinquedo infantil pode nos ajudar a compreender sobre esse fenômeno da natureza.
Sob orientação da professora de Ciências, Ana Carina Lima, os alunos confeccionaram suas Pipas e no centro poliesportivo do Sete realizaram o voo teste.
“Com essa atividade pudemos identificar os fenômenos naturais e modelos científicos, analisando a influência dos fatores ambientais nas atividades dos seres humanos, além de identificar características e propriedades do ar. A atividade foi fundamental para que os alunos compreendessem todo esse processo, enfatizando as relações com a área de Física”, disse a professora.
O resultado pode ser conferido nos sorrisos e nas expressões de satisfação das crianças que, de maneira divertida, aprenderam mais.
É assim que funciona a metodologia de ensino do Colégio Sete, estimulando a criatividade, indo além da sala de aula para ampliar as experiências educativas.
O ar possui, aos olhos da física, uma série de características e propriedades. Elas afetam diretamente a forma com que interagimos com o ar, e explicam uma série de fenômenos que afetam a nossa vida diária. As principais propriedades do ar, quando estudamos esse fluido na física, podem ser resumidas nos itens a seguir.
Incolor, inodoro e insípido
No sentido humano, a primeira coisa que podemos constatar a respeito do ar é aquilo que podemos medir com os nossos órgãos do sentido, tanto a visão, quanto o paladar e o olfato. Lembremos, no entanto, que o ar, como qualquer fluido, pode possuir partículas e elementos em dispersão – como gases, fumaça e poeira. Contudo, por definição e observação, podemos dizer que o ar:
- É incolor, pois não pode ser visto
- É inodoro, pois retiradas partículas em dispersão não sentimos seu odor
- É insípido, pois não sentimos sabor em nossa boca quando respiramos
Massa e volume
Se utilizarmos outro de nossos órgãos do sentido, o tato, não conseguimos de forma alguma sentir o “peso” do ar, ou mesmo “pegá-lo”. Ainda assim, como acontece com a água, o ar possui massa e volume. Algumas experiências simples podem demonstrar isso: o ar ocupa espaço e possui certo volume.
Se sopramos ar dentro de uma bexiga, ela enche. Em outras palavras – o ar que expelimos para dentro da bexiga ocupa espaço, logo tem volume. Em relação à massa, se notarmos bem, bexigas que enchemos com o ar dos pulmões nunca sobem desenfreadamente. Isso ocorre porque na expiração, adicionamos ao ar que expelimos água, gás carbônico e outras partículas, que possuem massa maior que o ar que inspiramos (esse basicamente constituído de nitrogênio e oxigênio). Como o ar que soltamos é mais “pesado” que o ar normal, a bexiga desce.
Outro modo de constatar o “peso do ar” é utilizar uma balança feita com uma régua, como demonstrado no esquema a seguir. A bexiga cheia é mais pesada que a vazia, o que demonstra que a massa do ar existe no interior da bexiga cheia.
Pressão atmosférica
Por ter massa e volume, o ar que constitui a atmosfera sofre o efeito da gravidade. Ou seja, a enorme massa de ar que constitui a atmosfera, a despeito de ser um amontoado de gases, tende a “cair” em direção ao solo. O peso dessa massa de ar sobre nós exerce determinada pressão.
Como a superfície da Terra não é plana e regular, dependendo do lugar onde estamos a atmosfera pode ter maior ou menor espessura. Por exemplo: se estivermos na praia, ou seja, ao nível do mar, a pressão da atmosfera tende a ser maior. Em grandes altitudes, como ocorre em cidades como Cusco, no Peru, ou Quito, no Equador, ambas a mais de 3000m de altitude, a pressão do ar é muito menor.
Há um modo mais simples de compreender. No caso do ar, como não “sentimos” o seu peso, é difícil visualizar essas diferenças. O mesmo não ocorre no caso da água. Como bem sabemos, quanto maior a profundidade atingida por um mergulhador, mais a pressão. Alguém que mergulhe a 30m ou 40m de profundidade precisa fazer descompressões ao retornar à superfície. Para profundidades maiores, mergulhadores usam escafandros (trajes equipados com proteções e resistentes à pressão).
Quando chegamos à casa de centenas de metros de profundidade, é apenas possível mergulhar dentro de pequenos submarinos (em geral chamados de “batiscafos“). Ou seja, quando maior a profundidade, maior o “peso” da água sobre o seu corpo – ou a pressão. Quando estamos a 100m de profundidade no mar, é como se nosso corpo sustentasse uma coluna de água de 100m de altura em peso – ou seja, toneladas de água sobre nosso corpo.
É possível medir a pressão atmosférica com um instrumento proposto inicialmente pelo físico e matemático italiano Evangelista Torricelli (1608-1647), chamado barômetro.
Compressibilidade e expansibilidade
Assim como ocorre com toda a matéria, o ar possui propriedades gerais – entre elas a compressibilidade e a expansibilidade. O ar pode ser comprimido – quando exercemos pressão ou força externa, fazemos com que as moléculas no ar se aproximem umas das outras, e elas tendem a ocupar menos espaço.
Quando isso ocorre, a proximidade entre as moléculas eleva chances de colisão e aumenta a pressão reversa do ar. Em outras palavras, toda a força que colocamos para comprimir o ar é devolvida em reação pelo ar comprimido, que passa a exercer uma pressão em direção ao exterior.
Complicado? Então pense numa bola de futebol ou no pneu de uma bicicleta. O ar que injetamos na bola ou no pneu é, se usarmos uma bomba de posto de gasolina, comprimido. Se você bem se lembra, temos inclusive de ajustar a pressão do ar conforme o que vamos encher.
Quando enchemos o pneu ou a bola, eles tomam forma e ficam duros. Essa “dureza” é exatamente a força que o ar, comprimido dentro desses objetos, mantém ininterruptamente contra as paredes da bola ou do pneu. Se apertamos o pininho no bico de um dos dois, o ar escapa de forma violenta, pois a pressão interna naquele ponto foi aliviada.
Essa força para “escapar” demonstra a propriedade de expansibilidade do ar, ou elasticidade desse material. Enquanto as forças que mantém o ar comprimido permanecem, ele cria pressão em sentido inverso. Quando as forças externas são retiradas, o ar tende a voltar ao seu volume original, em rápida expansão.
Finalmente, a temperatura é, em termos físicos, a agitação das moléculas de um material. E, quando a matéria está mais quente, ela acaba tendendo a ocupar mais espaço. De volta à bexiga – quando você enche uma bexiga com ar quente, ela tende a subir ou manter-se no ar por mais tempo. Uma bexiga enchida com ar frio dificilmente consegue, manter a sua forma, e tende a cair.
Esse último experimento simples, como mostra a imagem, explica fenômenos atmosféricos de grande complexidade, como as massas de ar e “frentes frias”, chuvas e tempestades e até mesmo furacões, ciclones e tornados.
Por: Carlos Artur Matos
Veja também:
- Composição do Ar
- Poluição do Ar
- Propriedades da Água
- Propriedades da Matéria