Propriedades do ar: Compressibilidade, Expansibilidade, Elasticidade, Pressão

A camada gasosa que envolve a terra é chamada de atmosfera. Sem ela não existiria vida no planeta, pois suas funções servem para manter a temperatura terrestre em níveis que permitem o desenvolvimento de vida, o fornecimento de gás oxigênio para a respiração dos seres vivos, o armazenamento dos efeitos dos raios solares e a possibilidade de voo de certos animais.

Chamamos de ar justamente o que é a atmosfera. O ar é todo esse fluxo gasoso composto principalmente de nitrogênio (78 %) e oxigênio (21 %). Confira, a seguir, quais as propriedades físicas do ar e suas características, só aqui no Gestão Educacional!

Propriedades do ar e suas características

Sabemos que qualquer substância sólida, líquida ou gasosa é matéria. Portanto, o ar, por ser gasoso, também é matéria. Usaremos, aqui, várias propriedades da matéria para descrever as propriedades do ar.

Entre as propriedades gerais da matéria temos a massa, ou seja, o ar possui massa. Uma bola de futebol cheia de ar tem mais massa do que uma bola de futebol vazia, por exemplo.

Outra propriedade é o volume, portanto, o ar ocupa espaço. Ele ocupa o espaço de um ambiente onde não existe outra matéria, por exemplo, uma garrafa com água até a sua metade tem a outra metade completada com ar.

Na terra, tudo o que tem massa tem peso, ou seja, é atraído pela força que puxa todas as coisas para o seu centro, a gravidade terrestre. O peso do ar faz com que exista, então, a pressão atmosférica, que é a força exercida pelo ar sobre as superfícies.

Compressibilidade

Quando a matéria sofre a ação de uma força, ela acaba se comprimindo, ou seja, ela tem o seu volume diminuído.

O ar pode, então, diminuir o seu volume dentro de um recipiente. Um exemplo disso é quando pegamos uma seringa e a tapamos com o dedo o seu orifício. Mas, só conseguimos empurrar o embolo até certo ponto, pois isso ocorre graças à compressibilidade do ar.

O ar é composto por moléculas. Quando fazemos o experimento descrito acima, essas moléculas ficarão mais próximas, devido à diminuição do volume do ar dentro da seringa,, como mostra a imagem abaixo.

A compressibilidade do ar é utilizada também em postos de gasolina para calibrar pneus por compressores de ar. Também é utilizada em bolas de futebol, vaporizadores de perfumes, maquinas de perfuração de solos, etc.

Elasticidade

Como dissemos acima, o ar se comprime ao sofrer a ação de uma força. Porém, quando essa força parar, o ar irá volta ao seu estado inicial. Chamamos isso de elasticidade.

Ainda pensando no exemplo da seringa, quando paramos de pressionar o embolo, vemos que ele vai retornar à posição que estava antes de ser pressionado.

Expansibilidade

Quando tampados uma garrafa sem nenhum líquido ou sólido dentro dela, existe apenas o ar preenchendo o interior do objeto. Esse ar então se expande, ou seja, ele ocupa todo o espaço do interior da garrafa, sendo essa expansão em todas as direções.

Caso essa garrafa acabe quebrando ou seja destampada, o ar que estava no interior desse objeto irá se misturar com o ar atmosférico, expandindo-se ainda mais.

O álcool é uma substância volátil, ou seja, quando está em temperatura ambiente, evapora. Após este processo, nós conseguimos sentir o seu cheiro porque, ao evaporar, ele irá se expandir ao se misturar com o gás atmosférico, ocupando então um volume maior.

Pressão do ar

A atmosfera é uma camada de ar com muitos quilômetros de espessura. Como foi dito acima, essa massa de ar tem peso e exerce o que conhecemos como pressão atmosférica.

A pressão atmosférica vai variar de acordo com a altitude em que estamos medindo o seu valor. Geralmente, usamos a pressão a nível do mar para facilitar, mas, em determinados lugares, é preciso considerar a altitude na qual está sendo feita a medida. De modo geral, quanto menor a altitude, maior a pressão.

O primeiro dispositivo capaz de medir a pressão atmosférica é chamado de Barômetro, criado no século XVII por Evangelista Torricelli. Foi usado um tubo de 1 metro de comprimento, fechado em uma das extremidades, cheio de mercúrio.

Torricelli tapou com o seu dedo a extremidade aberta, inverteu o tubo, o mergulhou em um outro recipiente que também continha mercúrio e tirou o dedo.

O mercúrio não desceu completamente do tubo para o recipiente. Isso ocorreu porque a pressão atmosférica atuava sobre a superfície do líquido que estava dentro do recipiente.

Exercícios Resolvidos

1) Porque quando sopramos um balão de aniversário ele ocupa mais espaço?

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2) Qual local terá maior pressão atmosférica: a nível do mar ou em cima de uma montanha? Justifique.

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Respostas:

1. Ao soprarmos, estamos fazendo com que entre ar dentro do balão. Esse ar, como toda matéria, possui a característica de ocupar espaço e possuir um volume.

2. Quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica, portanto, a nível do mar o valor da pressão atmosférica é maior.