Fusão: o que é, exemplos e experimentos

A fusão é o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se combinam para formar um núcleo mais pesado. Esse fenômeno libera uma grande quantidade de energia, sendo a fonte de energia das estrelas, como o Sol.

Um exemplo de fusão nuclear é a reação entre dois núcleos de hidrogênio para formar um núcleo de hélio, liberando energia no processo. Outro exemplo é a fusão de deutério e trítio para produzir hélio e um nêutron, sendo uma das reações estudadas para a produção de energia em reatores de fusão.

Diversos experimentos têm sido realizados para estudar e desenvolver a tecnologia de fusão nuclear como uma fonte de energia limpa e segura. Entre os experimentos mais conhecidos estão o ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) e o Wendelstein 7-X, que buscam reproduzir as condições encontradas no interior das estrelas para gerar energia por meio da fusão nuclear.

O significado de fusão e um caso prático para exemplificar o conceito.

A fusão é um processo pelo qual duas ou mais empresas se unem para formar uma nova entidade. Neste processo, as empresas combinam seus ativos, passivos e operações para criar uma única empresa. A fusão pode ocorrer por diferentes motivos, como busca de sinergias, aumento de participação de mercado ou diversificação de negócios.

Um exemplo prático de fusão é a união entre a empresa de tecnologia Microsoft e a rede social LinkedIn. Em 2016, a Microsoft adquiriu o LinkedIn por US$ 26 bilhões, em uma das maiores fusões da história da tecnologia. Com essa fusão, a Microsoft conseguiu expandir sua presença no mercado de redes sociais e fortalecer sua posição no setor de tecnologia da informação.

Além disso, a fusão entre a Microsoft e o LinkedIn permitiu às duas empresas aproveitar suas respectivas competências e recursos, criando oportunidades de crescimento e inovação. Dessa forma, a fusão se mostrou benéfica para ambas as empresas, gerando valor para os acionistas e fortalecendo sua posição competitiva no mercado.

Três exemplos ilustrando o conceito de fusão.

A fusão é um processo no qual duas ou mais entidades se combinam para formar uma única entidade. Este fenômeno pode ser observado em diversas áreas, desde a física até a culinária. Vamos explorar três exemplos que ilustram claramente o conceito de fusão.

Um exemplo clássico de fusão na física é a fusão nuclear. Neste processo, os núcleos de átomos se combinam para formar um núcleo mais pesado, liberando uma grande quantidade de energia. Um exemplo conhecido de fusão nuclear é o processo que ocorre no Sol, onde os núcleos de hidrogênio se fundem para formar hélio, gerando calor e luz.

Na culinária, a fusão de diferentes culturas gastronômicas resulta em pratos únicos e deliciosos. Um exemplo disso é a culinária brasileira, que foi influenciada por diversas culturas, como a africana, indígena e europeia. Pratos como a feijoada, que combina ingredientes de origens distintas, são um ótimo exemplo de fusão culinária.

Nas artes, a fusão de diferentes estilos e técnicas resulta em obras inovadoras e surpreendentes. Um exemplo marcante disso é o movimento artístico conhecido como cubismo, que funde elementos do realismo e do abstracionismo. O trabalho do artista Pablo Picasso é um excelente exemplo de fusão de estilos artísticos.

Em resumo, a fusão é um fenômeno presente em diversas áreas e pode resultar em resultados incríveis e inovadores. Seja na física, na culinária ou nas artes, a combinação de diferentes elementos pode levar a novas descobertas e criações.

Entenda o conceito de ponto de fusão com um exemplo prático e didático.

O ponto de fusão é a temperatura em que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. É uma propriedade física importante para identificar e caracterizar diferentes materiais. Por exemplo, a água tem um ponto de fusão de 0°C, o que significa que ela passa do gelo para a água líquida a essa temperatura.

Um exemplo prático para ilustrar o ponto de fusão é o derretimento de um cubo de gelo. Quando colocamos um cubo de gelo em temperatura ambiente, ele começa a derreter à medida que a temperatura ao redor dele aumenta. O ponto em que todo o gelo se transforma em água líquida é o ponto de fusão da água, que é de 0°C.

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Para experimentar o ponto de fusão de outras substâncias, podemos aquecê-las gradualmente e observar em que temperatura elas mudam de sólido para líquido. Esse processo é fundamental em diversas áreas, como na indústria química e na farmacêutica, para garantir a qualidade e a pureza dos materiais.

O conhecimento do ponto de fusão de uma substância também pode ser útil em situações do dia a dia, como cozinhar alimentos que derretem em uma determinada temperatura, como o chocolate. Portanto, compreender esse conceito nos ajuda a entender melhor as propriedades dos materiais ao nosso redor.

Como entender o processo de fusão e sua importância para diferentes áreas.

A fusão é um processo que ocorre quando dois ou mais elementos se combinam para formar um novo elemento. Esse processo é essencialmente o oposto da fissão, onde um átomo é dividido em partes menores. A fusão é uma reação nuclear que libera uma grande quantidade de energia, sendo a fonte de energia do sol e das estrelas.

Entender o processo de fusão é de extrema importância para diversas áreas, como a física nuclear, a astrofísica e a engenharia de energia. Na física nuclear, a fusão é estudada para compreender as reações nucleares e os princípios fundamentais do universo. Na astrofísica, a fusão é crucial para explicar o funcionamento das estrelas e a produção de elementos químicos. Já na engenharia de energia, a fusão nuclear é vista como uma fonte potencial de energia limpa e ilimitada.

Um exemplo famoso de fusão nuclear é a reação que ocorre no sol. Nele, o hidrogênio se funde para formar hélio, liberando uma quantidade enorme de energia. Outro exemplo é o experimento de fusão nuclear controlada realizado em reatores de fusão, como o ITER, que buscam replicar as condições do sol para gerar energia de forma segura e sustentável.

Em resumo, a fusão é um processo fundamental que desempenha um papel crucial em diferentes áreas do conhecimento. Compreender a fusão nos permite avançar no entendimento do universo, explorar novas fontes de energia e desenvolver tecnologias inovadoras.

Fusão: o que é, exemplos e experimentos

A fusão é a mudança de estado de sólido para líquido para uma substância em uma faixa de temperatura. Se a substância possui um alto grau de pureza, a margem corresponde a uma temperatura específica: o ponto de fusão. E quando há um grau de impureza, o ponto de fusão é representado por um intervalo (por exemplo, 120-122 ° C).

É um dos processos físicos mais comuns da natureza. Os sólidos absorvem calor e aumentam sua temperatura até que as primeiras gotas de líquido comecem a se formar. Depois, outras gotas seguem a primeira e, enquanto todo o sólido não derrete, sua temperatura permanece constante.

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Fonte: Pixabay

Porque Porque todo o calor é consumido para produzir mais líquido, em vez de aquecer o último. Portanto, o sólido e o líquido têm a mesma temperatura e coexistem em equilíbrio. Se o suprimento de calor for constante, a balança acaba mudando para a formação completa de líquido.

Por esse motivo, quando uma estalactite de gelo começa a derreter na primavera, uma vez iniciada a mudança de estado, ela não termina até que seja transformada em água líquida. Na imagem acima, pode-se ver que até os cristais de gelo flutuam dentro de uma gota suspensa.

A determinação do ponto de fusão de uma substância desconhecida é um excelente teste para identificá-la (desde que não contenha muitas impurezas).

Também revela quão fortes são as interações entre as moléculas que formam o sólido; enquanto derrete em temperaturas mais altas, mais fortes serão suas forças intermoleculares.

Qual é a fusão?

A fusão consiste em uma mudança de estado de sólido para líquido. As moléculas ou átomos no líquido têm uma energia média mais alta, pois se movem, vibram e giram em velocidades mais altas. Isso cria como conseqüência um aumento no espaço intermolecular e, portanto, um aumento no volume (embora esse não seja o caso da água).

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Como no sólido, as moléculas estão em um arranjo mais compacto, elas não possuem liberdades em seus movimentos e possuem uma energia média mais baixa. Para que a transição sólido-líquido ocorra, as moléculas ou átomos do sólido devem vibrar em velocidades mais altas absorvendo calor.

À medida que vibram, um conjunto de moléculas que se reúne para formar a primeira gota é separado. E assim, a fusão nada mais é do que um derretimento do sólido causado pelo calor. Quanto mais alta a temperatura, mais rápido o sólido derreterá.

Particularmente, a fusão pode dar lugar à formação de túneis e poros no interior do sólido. Isso pode ser demonstrado através de um experimento dedicado para crianças.

Fusão de misturas sólidas e emulsões

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Fonte: Pixabay

O sorvete

A fusão refere-se à fusão por calor de uma substância ou mistura. No entanto, o termo também foi usado para se referir à fusão de outras substâncias que não são estritamente classificadas como sólidas: emulsões.

O exemplo ideal está no sorvete. São emulsões de água congelada (e em algumas cristalizadas), com ar e gorduras (leite, nata, cacau, manteiga, etc.).

O sorvete derrete ou derrete porque o gelo excede seu ponto de fusão, o ar começa a escapar e o líquido acaba arrastando o restante de seus componentes.

A química dos sorvetes é extremamente complexa e representa um ponto de interesse e curiosidade ao considerar a definição de fusão.

Gelo doce e salgado

Em relação a outras misturas sólidas, não se pode falar adequadamente de um ponto de fusão para fins analíticos; isto é, não é um critério decisivo para identificar uma ou várias substâncias. Em uma mistura, quando um componente derrete, os outros podem se dissolver na fase líquida, que é diagonalmente oposta a uma fusão.

Por exemplo, uma mistura sólida de gelo-açúcar-sal derreterá completamente assim que o gelo começar a derreter. Como o açúcar e o sal são muito solúveis na água, eles serão dissolvidos, mas isso não significa que o açúcar e o sal tenham derretido.

Exemplos

Na cozinha

Alguns exemplos comuns de fusão podem ser encontrados na cozinha. Manteigas, chocolates, gomas de mascar e outros doces derreterão se receberem calor diretamente do sol ou se estiverem fechados em espaços quentes. Alguns doces, como marshmallows, derreterão intencionalmente para o melhor aproveitamento de seus sabores.

Muitas receitas indicam que um ou mais ingredientes devem derreter primeiro antes de serem adicionados. Queijos, gorduras e mel (muito viscosos) também entram nesses ingredientes.

Em ornamentações

Para decorar certos espaços e objetos, metais, vidro e cerâmica com desenhos diferentes são usados. Esses ornamentos podem ser contemplados no terraço de um edifício, nos cristais e mosaicos de algumas paredes ou nos itens à venda no interior dos joalheiros.

Todos são compostos de materiais que derretem a temperaturas muito altas; portanto, eles devem primeiro derreter ou amolecer para trabalhar e fornecer as formas desejadas.

É aqui que você trabalha com ferro incandescente, assim como os ferreiros na fabricação de armas, ferramentas e outros objetos. Além disso, a fusão permite obter as ligas soldando dois ou mais metais em diferentes proporções de massa.

A partir do vidro fundido, você pode criar figuras decorativas, como cavalos, cisnes, homens e mulheres, lembranças de viagens, etc.

Na natureza

Os principais exemplos de fusão na natureza podem ser observados no derretimento de icebergs; na lava, uma mistura de rochas derretida pelo calor intenso dentro dos vulcões; e na crosta do planeta, onde predomina a presença de metais líquidos, principalmente ferro.

Pontos de fusão das substâncias mais comuns

Uma série de substâncias comuns com seus respectivos pontos de fusão está listada abaixo:

-Gelo, 0ºC

-Parafina, 65,6ºC

-Chocolates, 15,6-36,1ºC (observe que é uma faixa de temperatura, porque existem chocolates que derretem em temperaturas mais baixas ou mais altas)

– ácido palmítico, 63 ° C

-Agar, 85ºC

-Pósforo, 44ºC

-Alumínio, 658ºC

-Cálcio, 851ºC

-Oro, 1083 ° C

-Cobre, 1083 ° C

-Ferro, 1530ºC

-Mercúrio, -39ºC (é líquido à temperatura ambiente)

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-Gás metano, -182ºC

-Etanol, -117 ° C

-Grafite de carbono, 4073ºC

-Diamante de carbono, 4096ºC

Como pode ser visto, geralmente os metais, devido às suas ligações metálicas, têm os mais altos pontos de fusão. No entanto, o carvão os supera apesar de possuir ligações covalentes, mas com arranjos moleculares muito estáveis.

Moléculas pequenas e não polares, como gás metano e etanol, não têm interações fortes o suficiente para permanecerem sólidas à temperatura ambiente.

Caso contrário, a força das interações intermoleculares no interior do sólido pode ser inferida medindo seu ponto de fusão. Um sólido que suporta temperaturas abrasadoras deve ter uma estrutura muito estável.

Em geral, os sólidos covalentes apolares têm pontos de fusão mais baixos que os sólidos covalentes polares, iônicos e metálicos.

Experiência para explicar a fusão para crianças e adolescentes

Cúpulas de gelo coloridas

Esta é talvez uma das experiências mais artísticas e simples para explicar a fusão para crianças. É preciso:

-Um prato, para que quando congelem a água, formem algumas cúpulas

-Uma bandeja grande para garantir uma superfície onde o gelo possa derreter sem causar estragos

-Sal (pode ser o mais barato do mercado)

– Cores vegetais e um conta-gotas ou colher para adicioná-los

Depois que as cúpulas de gelo são obtidas e dispostas na bandeja, uma quantidade relativamente pequena de sal é adicionada à sua superfície. O único contato do sal com o gelo causará rios de água que molharão a bandeja.

Isso ocorre porque o gelo tem uma alta afinidade pelo sal e ocorre uma solução cujo ponto de fusão é menor que o do gelo.

Em seguida, algumas gotas de corante são adicionadas às cúpulas. A cor penetrará nos túneis da cúpula e em todos os seus poros, como as primeiras consequências de seu derretimento. O resultado é um carnaval de cores preso dentro do gelo.

Finalmente, os corantes se misturam na água da bandeja, dando outro espetáculo visual aos pequenos espectadores.

Armário térmico

Dentro de um gabinete com temperatura controlada, uma série de substâncias pode ser organizada em recipientes resistentes ao calor. O objetivo deste experimento é mostrar aos adolescentes que cada substância tem seu próprio ponto de fusão.

Quais substâncias podem ser escolhidas? Logicamente, metais ou sais podem entrar no gabinete, pois derretem a temperaturas acima de 500 ° C (o gabinete derrete).

Portanto, da lista de substâncias, podem ser escolhidas aquelas que não excedam 100ºC, por exemplo: mercúrio (supondo que o gabinete possa ser resfriado abaixo de -40ºC), gelo, chocolate, parafina e ácido palmítico.

Os adolescentes (e também as crianças) observariam como o mercúrio se transforma em um líquido preto metálico; e depois a fusão de gelo branco, barras de chocolate, ácido palmítico e, finalmente, vela de parafina.

Para explicar por que a parafina derrete em temperaturas mais altas que o chocolate, será necessário analisar suas estruturas.

Se tanto a parafina quanto o ácido palmítico são compostos orgânicos, o primeiro deve consistir em uma molécula mais pesada ou em uma molécula mais polar (ou ambas ao mesmo tempo). A explicação de tais observações pode ser deixada como lição de casa para os alunos.

Referências

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