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quarta-feira, 13 de julho de 2011

Por que o leite sobe quando ferve?



Para começo de conversa, é preciso entender uma característica básica do leite. Ele não é apenas um líquido, como a água, e sim uma composição orgânica que também contém sais minerais, gordura, proteínas e açúcar (a famigerada lactose, que o organismo de muitos adultos não tolera). Ao serem aquecidas, a gordura e as proteínas tendem a subir para a superfície do leite, formando uma película. Isso ocorre antes de a água presente no leite ferver. Quando isso acontece, a água começa a borbulhar e as bolhas de vapor empurram a tal película para fora e o leite passa a espumar. Todo mundo sabe que, se apagar o fogo, o processo é paralisado instantaneamente. "Isso acontece porque as proteínas voltam a dissolver-se na água do leite quando ele esfria", diz Paulo César Queiroga, gerente industrial de uma fábrica de laticínios. O que sobra na superfície é a popular nata: a gordura do leite.

Fervura incontida

Gordura e proteína do leite criam película que provoca o transbordamento
1 - Quando o leite é aquecido, a gordura e as proteínas sobem para a superfície, formando uma película
2 - Quando a água contida no leite começa a ferver, as bolhas de vapor empurram a película para fora, formando a espuma que transborda.

Por que os aviões a jato deixam um rastro no céu?



Porque o vapor d´água que sai de suas turbinas congela na hora, transformando-se em cristais de gelo suspensos na atmosfera. Isso, porém, não acontece sob qualquer circunstância. O ar precisa estar a uma temperatura de pelo menos 35ºC negativos, ou seja: o avião tem que voar a pelo menos 10 quilômetros de altura, se estiver nas regiões equatorial ou temperada, ou a 5 quilômetros, nas de clima mais frio. Além disso, a umidade relativa do ar deve estar em torno de 65%. Sem falar que a trilha só é visível se o céu estiver limpo, com poucas nuvens. Se, além das circunstâncias favoráveis, já houverem cristais de gelo suspensos na atmosfera, eles se juntam ao rastro da aeronave. Assim, a trilha pode crescer e ficar no ar por várias horas.

Por que a cerveja, ainda líquida quando retiramos a garrafa do congelador, congela em contato com as mãos?



Quando seguramos a garrafa pelo gargalo, o calor da mão não reage com a cerveja. Por isso, ela permanece no estado líquido
Quando seguramos a garrafa pelo bojo, o calor da nossa mão libera o gás contido na bebida - o que reduz a temperatura do líquido e acaba congelando-o
Essa bebida recebe, em sua fabricação, a adição de gás carbônico (CO2), que aumenta a pressão dentro da garrafa. O gás está presente em seu interior em duas formas: uma parte no espaço onde não há líquido e o restante dissolvido dentro da cerveja. A pressão e as baixas temperaturas fazem com que uma quantidade maior do gás carbônico permaneça no líquido. Em certas temperaturas pouco abaixo de zero grau Celsius, essa mistura fica em um estado bastante instável, chamado de sobrefusão, em que uma pequena alteração na temperatura basta para congelá-la. Quando seguramos a garrafa pelo bojo, causamos um desequilíbrio em seu interior. O calor de nossas mãos faz com que mais gás carbônico dissolvido na cerveja passe do estado líquido para o gasoso, sendo liberado. Isso reduz ainda mais a temperatura do líquido, que acaba congelando. Quando, porém, seguramos a garrafa pelo gargalo, a alteração é mínima e a cerveja permanece líquida.

Como ocorre o raio?



O fenômeno é causado por uma descarga elétrica entre duas nuvens (o que é mais comum) ou entre uma nuvem e o solo. Essas nuvens são normalmente do tipo cúmulo-nimbo - verticalmente mais extensas, com a face inferior lisa. Elas se formam a cerca de 2 quilômetros de altura do solo e se estendem por até 18 quilômetros acima. O choque entre as partículas de gelo dentro da nuvem causa uma separação de cargas elétricas positivas e negativas. Quando a diferença de cargas é muito grande, uma carga elétrica, geralmente negativa, chamada condutor, fraca e invisível, deixa a nuvem e ziguezagueia para baixo, entre 30 e 50 metros de altitude. Devido à intensidade do campo elétrico formado, as cargas positivas do solo mais próximas do raio condutor, chamadas de conectantes, saltam até encontrá-lo, fechando assim o circuito elétrico entre a nuvem e o solo. Só quando as duas correntes se encontram é que tudo se ilumina e o raio pode ser observado.
Em outro tipo de raio, chamado de positivo, a posição das cargas é invertida, ocorrendo uma descarga negativa do solo e outra positiva da nuvem. Nos raios positivos, a descarga se origina da parte alta da nuvem, enquanto nos negativos sua origem é no lado inferior. "A maioria dos relâmpagos que atingem o chão é oriunda das nuvens. Menos de 1% se origina no solo e sobe para a nuvem. Para a formação dos dois tipos concorrem descargas tanto do solo quanto da nuvem, mas a mais comum é de cima para baixo", diz o geofísico espacial Osmar Pinto Junior.

Eletricidade cósmica

Nuvens carregadas formam campo elétrico que, ao se descarregar, risca o céu de luz
1. Uma nuvem negra está repleta de gotículas de água congelada, que se mexem por causa dos ventos.
2. Nessa confusão, os granizos se chocam. A cada esbarrada, os átomos de água perdem ou ganham elétrons
3. Criam-se, assim, duas forças elétricas: uma positiva e outra negativa
4. Uma carga elétrica, geralmente negativa, deixa a nuvem e se dirige ao solo
5. Quando a eletricidade chega ao chão, este lança uma descarga positiva, que se encontra com a da nuvem. Nesse instante, ocorre o clarão.

Como ocorrem as estrelas cadentes?




Trata-se de um fenômeno luminoso criado pelo atrito e pela vaporização de corpos sólidos vindos do espaço, os chamados meteoróides. Eles penetram na atmosfera a velocidades altíssimas - até 250 000 quilômetros por hora - e logo se desintegram. É esse processo que enxergamos como um rastro luminoso no céu e chamamos de estrela cadente. O fato de esse rastro ser ionizado - ou seja, eletrificado - causa ainda mais brilho.
Os meteoróides são objetos que vagam pelo espaço interplanetário consistindo geralmente de pedaços de cometas ou de asteróides. Os menores têm dimensões da ordem de 0,5 milímetro - massas de cerca de 1 miligrama - semelhantes a um grão de areia. Se for muito menor do que isso, dificilmente ele será visível nas condições normais da nossa atmosfera. Já entre aqueles grandes o suficiente para fazer um risco no céu, os maiores são da ordem de 1 centímetro - com massa de 1 grama. Se for muito maior do que isso, o objeto pode atravessar a atmosfera e cair na superfície da Terra (ou no mar), sendo chamado então de meteorito. Numa noite escura, com o céu bem limpo, é possível observar, com alguma sorte, mais de dez estrelas cadentes por hora, às vezes acompanhadas de explosões semelhantes a um trovão abafado. "Para não se desintegrar e conseguir chegar até a superfície da Terra, o meteorito precisa ser muito grande.
Por isso mesmo, esse fenômeno é muito mais raro ", afirma Walter Junqueira Maciel, do Instituto Astronômico e Geofísico da USP.

Um súbito rastro de luz

Fenômeno ocorre quando rochas que vagam pelo espaço se desintegram na atmosfera terrestre
1. Os meteoróides são rochas de tamanho variado, formadas por estilhaços de asteróides ou cometas
2. Ao invadirem a atmosfera a velocidades altíssimas, essas rochas se chocam com o ar e se desintegram. Vê-se, então, o risco luminoso no céu conhecido como estrela cadente
3. Rochas estelares demasiadamente grandes não se desmancham por completo: algumas partes chegam à superfície terrestre. São os chamados meteoritos.

Como funciona o palito de fósforo?



O palito queima porque sua cabeça é feita de substâncias que fazem a faísca do atrito com a caixinha virar chama. Aí, o fogo consome a madeira do palito por uns 10 segundos. O processo é bem conhecido: a gente risca o palito na caixa e produz uma faísca, que faz as substâncias inflamáveis do palito entrar em combustão. Quem descobriu essas propriedades químicas foi o físico inglês Robert Boyle, em 1669. Mas o palito de fósforo só foi criado em 1826, quando surgiram uns palitões de 8 centímetros apresentados pelo químico inglês John Walker - tirando o nome, ele não tem nada a ver com o escocês que inventou o famoso uísque no século 19. Mas esses fósforos grandões tinham um grande inconveniente: todas as substâncias necessárias para a queima ficavam na cabeça do artefato. Aí, qualquer raspada dos palitos na calça fazia o troço pegar fogo. A solução surgiu em 1855, quando o industrial sueco Johan Edvard Lundstrom inventou os chamados "fósforos de segurança" que a gente usa até hoje. A sacada de Lundstrom foi colocar uma parte das substâncias para a queima no fósforo e outra na caixinha. É por isso que os palitos não se incendeiam quando você os raspa em qualquer lugar!

Cabeça quente

Potássio e parafina alimentam a chama
1 - Um fósforo começa a queimar pela cabeça por causa do mix de substâncias que ela tem: a parte vermelha é o clorato de potássio, que libera bastante oxigênio para manter a chama acesa. Revestindo a cabeça, uma camada de parafina serve como combustível para alimentar a chama
2 - A caixinha, por sua vez, tem areia e pó de vidro, para gerar atrito, e fósforo (sim, o fósforo fica na caixa e não no palito!) para produzir calor intenso. Quando a gente risca o palito na caixinha, esse trio de substâncias ajuda a produzir uma pequena faísca
3 - Em contato com o palito, a faísca queima o clorato de potássio, que libera uma grande quantidade de oxigênio. Esse oxigênio reage com a parafina que reveste o palito. Essa combinação gera uma chama que consome a madeira do palito por mais ou menos 10 segundos.

Faça Você Mesmo

Fogueira de bolso

Bom para quando você for deixado numa ilha deserta!
1 - Arrume dois pedaços de madeira - um plano e parecido com uma tábua e outro em forma de graveto - e um pouco de palha seca para pegar fogo
2 - Apóie o graveto na tábua e, com as mãos, comece a friccioná-lo sobre a tábua até gerar uma faísca. A fagulha vai aparecer se a fricção for bem rápida
3 - A palha vai ser a primeira a se incendiar. Quando ela estiver pegando fogo, leve-a até uma fogueira maior, com bastante palha para gerar uma grande chama.