Outros Estados Físicos da Matéria

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UEMG – Universidade Estadual de Minas Gerais
Faculdade de Engenharia
Campus João Monlevade
















Outros Estados da Matéria
















João Monlevade – MG
Março de 2009
Índice
1 - Introdução 3
2 - Objetivos 4
2.1 - Objetivo Geral 4
2.2 - Objetivos Específicos 4
3.1 - Plasma: o Quarto Estado da Matéria 5
3.1.1 - Conceito 5
3.1.2 -Ocorrência de Plasma na Natureza 8
3.1.3 - Utilidades do Plasma 10
3.2 - Condensado de Bose-Einstein 12
3.2.1 - Conceito 12
3.2.2 - Utilidades do Condensado de Bose-Einstein 16
3.3 - Condensado de Férmions 17
3.3.1 - Conceito 17
3.3.2 - Utilidades do Condensado de Férmions 18
3.4 - Superfluido de Polaritons 20
3.4.1 - Conceito 20
3.4.2 - Utilidades do Superfluido de Polaritons 20
4 – AlgunsOutros Possíveis Estados 22
4.1 - Plasma de Quarks e Glúons 22
4.2 - Matéria Degenerada 22
Conclusão 25
5 - Referências Bibliográficas 26


1 - Introdução

Desde jovens aprendemos que a matéria se apresenta em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Entretanto, isso representa apenas parte da verdade, pois o avanço da ciência e da tecnologia tornaram possíveis a observação de novosestados em que a matéria se apresenta de forma completamente diferente dos 3 anteriormente citados, mas ainda não há um consenso sobre o número total de estados, sendo o mais comum falarmos em pelo menos seis estados físicos existindo também um novo que possivelmente se tornará um estado físico da matéria. (GALILEU – Edição 174; Janeiro de 2006)

Mesmo que esses novos estados ocorram emcondições muito especiais, eles podem ajudar em muito na melhor compreensão do universo, da matéria e também de forma mais prática no desenvolvimento de novas tecnologias baseadas nesses novos conhecimentos.


2 - Objetivos
2.1 - Objetivo Geral
Realizar pesquisa científica sobre os estados da matéria recém descobertos de forma a reformular os conceitos anteriormente adquiridos durante o Ensino Médio.2.2 - Objetivos Específicos
Revisar conceitos já vistos durante a vida escolar;
Aprender sobre os novos estados da matéria, suas características e possíveis aplicações;
Criar um embasamento teórico para as futuras matérias que serão vistas durante o curso.

3 - Os Novos Estados da Matéria
3.1 - Plasma: o Quarto Estado da Matéria
3.1.1 - Conceito
Apesar de ser um estado muito poucoabordado na física e na química de ensino médio, o plasma é considerado um estado físico da matéria e cerca de 99% de tudo que podemos observar no universo encontra-se neste estado.
A palavra plasma vem da medicina onde é utilizada para apontar perturbação ou estado não distinguível. O termo plasma, na física, foi utilizado pela primeira vez pelo físico americano, Irving Langmuir, quando estudavadescargas elétricas em gases. (ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA – Portal Mie)
Por conceito fundamental, entendemos como plasma um material em estado gasoso onde há somente íons, elétrons e uma quantidade desprezível de átomos neutros. (ZIBELL, L.F. – O Quarto Estado da Matéria)

Em outras palavras, tomemos como exemplo um material sólido qualquer exposto a uma fonte de calor. Sabe-se que à medida que atemperatura aumenta, o movimento dos átomos deste material vai se tornando cada vez mais energético e inicialmente rompe-se a estrutura cristalina, característica fundamental do estado sólido, e o material então se funde, tornando-se líquido. Posteriormente, com o aumento gradual da temperatura, a ligação entre as moléculas da substância rompe-se, fazendo com que ela se volatize, tornando-se umgás, e de acordo com o aumento da temperatura as moléculas do gás vão se movendo cada vez mais rápido e colidindo umas com as outras, arrancado de suas órbitas os elétrons, e quando o número de pares íon-elétron for suficientemente grande para demonstrar comportamento coletivo, podemos dizer que estamos diante de um plasma. Comportamento coletivo significa que o comportamento do meio, por ser...
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