A química e a física dos peixes

Todos os peixes são iguais? Como os peixes vivem? Quais são as adaptações dos peixes que lhes permitem viver no ambiente aquático?

Peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos são exemplos de classes de animais que tem em comum uma característica bem peculiar: a coluna vertebral. Observe e compare a variedade de esqueletos demonstrada  nas figuras 1 e 2 abaixo:

             

Figura 1:  tubarão                                                  Figura 2: raia

As características  dos peixes:

Dentro da classe dos peixes podemos classificá-los em dois grupos diferentes, observando a característica de seus esqueletos. Podemos dividi-los em: peixes ósseos, cujos esqueletos são formados por material cartilaginoso (são o caso das arraias e tubarões); e peixes  ósseos, a maioria deles, que tem seu esqueleto formado por material ósseo (exemplos lambaris, bagres, enguias).

      Figura 3: tubarão e arraia: possui esqueleto cartilaginoso

 

 Figura 4:  Peixe palhaço, moréia, cavalo-marinho: Possuem esqueleto ósseo

Fatores físicos e químicos que interferem na vida dos peixes:

A respiração dos peixes depende do gás oxigênio que fica dissolvido na água. Assim, a taxa de oxigênio da água é um dos principais fatores que podem limitar a vida dos peixes em determinado ambiente. Enquanto no ar o gás oxigênio é abundante, na água esse gás é mais escasso. Peixes mais exigentes em relação ao gás oxigênio não vivem em qualquer ambiente de água doce. Outros têm adaptações que lhes permitem viver em águas com menor quantidade de gás oxigênio dissolvido.

Textos de apoio: Para aumentar seus conhecimentos sobre peixes, que tal ler este artigo?

http://www.aquaonline.com.br/

Você já notou como é difícil andar dentro de uma piscina?

O meio aquático, quando comparado ao ar, oferece grande resistência ao deslocamento voluntário de um ser vivo. Chamamos de viscosidade a propriedade de líquidos e gases de oferecer resistência ao escoamento. Nos líquidos a viscosidade é maior que nos gases porque suas partículas ligam-se mais fortemente entre si do que as partículas dos gases. Assim, os peixes têm características, como o formato do corpo, que lhes permitem o deslocamento num ambiente de alta viscosidade.

 Figura 5: O formato fusiforme permite ao peixe melhor deslocamento embaixo da água.

Adaptações dos peixes a vida aquática:

As formas que favorecem o deslocamento em meio aquático são chamadas de hidrodinâmicas, pois “cortam” a água com mais facilidade.

Você já reparou na forma da grande maioria dos peixes que nadam rapidamente?

Formas hidrodinâmicas são aquelas que reduzem a resistência da água quando o animal se desloca, e, portanto, reduzem o gasto de energia dos músculos que promovem a natação.

A habilidade dos peixes para a natação deve-se à forma hidrodinâmica do corpo e a sua pele com escamas e muco protetor. Esses elementos reduzem o efeito da viscosidade da água.

  Figura 6: Observe a foto ao lado e veja a forma hidrodinâmica dos peixes.

Os nutrientes são obtidos a partir do alimento ingerido (por exemplo, larvas de insetos, insetos adultos, peixes pequenos, crustáceos, plâncton) e o gás oxigênio é obtido pelo sangue durante a passagem da água pelas brânquias.

As brânquias são estruturas filamentosas com grande quantidade de vasos sanguineos que ficam numa abertura lateral do corpo dos peixes por onde circula a água que entra pela boca. É nas brânquias  que ocorrem as trocas gasosas entre o sangue do peixe e a água: o gás oxigênio que está dissolvido na água atravessa a fina membrana das brânquias e passa para o sangue; o gás carbônico resusltante da respiração das células do peixe passa para dos vasos sanguineos para a água que está em contato com as brânquias. 

  
  Figura 7: Demonstração das brânquias em um peixe.                             
       

               Figura 8:Foto detalhe do conjunto de brânquias

Para aumentar os seu conhecimentos, que tal ler esse artigo?

http://www.biotemas.ufsc.br/volumes/pdf/volume221/pdf87a92.pdf

Resumo:

Peixes são animais vertebrados. Dentro deste filo dos vertebrados podemos classificá-los em peixes cartilaginosos e peixes ósseos. Devido o seu hábitat ser exclusivamente aquático, os peixes desenvolveram mecanismos de adaptação para viver embaixo da água. Alguns desses mecanismos são as brânquias, cuja principal função é captar o oxigênio dissolvido na água; e a forma hidrodinâmica que possibilita a melhor mobilidade desses animais embaixo da água.

Atividades de aprendizagem:

Observação de peixes ornamentais:

Como um peixe respira? Que movimentos são necessários para a sua respiração?

Uma das ações dos cientistas que os ajudam a compreender a natureza é a observação. Para responder às perguntas acima, procure direcionar a sua atenção para o modo com um peixe se desloca e a relação existente entre os movimentos da boca e do opérculo.

Veja o vídeo abaixo e depois responda as questões abaixo:

http://www.youtube.com/watch?v=cWZy3_NORe8

1 – Quando a boca do peixe está aberta, o opérculo também está?

2 – Quando a boca do peixe está fechada, o opérculo está fechado ou aberto?

3 - Observe a natação do peixe e relacione os tipos de deslocamento( para cima, para baixo, para a direita, rápido e lento) com o tipo de movimentação das nadadeiras.  Como e quais são as nadadeiras que se movem quando o peixe se desloca rapidamente?

4 – As nadadeiras ficam totalmente paradas quando o peixe não está se deslocando?

Bibliografia:

http://mundoebias62.blogspot.com.br/2009/10/estudos-dos-vertebrados.html acesso em 18 de junho de 2012.

http://www.youtube.com/watch?v=cWZy3_NORe8 acesso em 18 de junho de 2012.

http://www.infoescola.com/peixes/branquias/  acesso em 18 de junho de 2012.

Quais são os tipos de energia limpa existentes?

São cinco os principais tipos de energia limpa – aquela que não libera (ou libera poucos) gases ou resíduos que contribuem para o aquecimento global, em sua produção ou consumo:
Saiba, a seguir, um pouco mais sobre essas fontes energéticas:

• SOLAR A energia luminosa do sol é transformada em eletricidade por um dispositivo eletrônico, a célula fotovoltaica. Já as placas solares usam o calor do sol para aquecer água. Maiores produtores: Japão e EUA.
PRÓS: fonte inesgotável de energia; equipamentos de baixa manutencão; abastece locais aonde a rede elétrica comum não chega.
CONTRAS: producão interrompida à noite e diminuída em dias de chuva, neve ou em locais com poucas horas de sol.

• EÓLICA O vento gira as pás de um gigantesco catavento, que aciona um gerador, produzindo corrente elétrica. Maiores produtores: Alemanha, Espanha e EUA.
PRÓS: fonte inesgotavel de energia; abastece locais aonde a rede elétrica comum não chega.
CONTRAS: poluicão visual (um parque eólico pode ter centenas de cataventos) e, às vezes, sonora (alguns cataventos são muito barulhentos); morte de pássaros (que, muitas vezes, se chocam com as pás dos cataventos).

• DAS MARÉS
As águas do mar movimentam uma tur bina que aciona um gerador de eletricidade, num processo similar ao da energia eólica. Não existe tecnologia para exploracão comercial. Franca, Inglaterra e Japão são os pioneiros na producão.
PRÓS: fonte de energia abundante capaz de abastecer milhares de cidades costeiras.
CONTRAS: a diferenca de nível das mares ao longo do dia deve ser de ao menos 5 metros; producão irregular devido ao ciclo da maré, que dura 12h30.

• BIOGÁS Transformacão de excrementos animais e lixo orgânico, como restos de alimentos, em uma mistura gasosa, que substitui o gás de cozinha, derivado do petróleo. A matéria-prima é fermentada por bactérias num biodigestor, liberando gás e adubo.
PRÓS: substitui diretamente o petróleo; dá um fim ecológico ao lixo orgânico; gera fertilizante; os produtores rurais podem produzir e até vender o gás, em vez de pagar por ele.
CONTRA: o gás é difícil de ser armazenado.

•BIOCOMBUSTÍVEIS
Geracão de etanol e biodiesel para veículos automotores a partir de produtos agrícolas (como semente de ma mona e cana-de-acúcar) e cascas, galhos e folhas de árvores,que sofrem processos físico-químicos. O Brasil está entre os maiores produtores mundiais.
PRÓS: substitui diretamente o petróleo; os vegetais usados na fabricacão absorvem CO2 em sua fase de crescimento.
CONTRA: producão da matéria-prima ocupa terras destinadas a plantio de alimentos.


Fonte: http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/energia/conteudo_448632.shtml

A história da tabela periódica

A tabela periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos elementos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. São muito úteis para se preverem as características e tendências dos átomos. Permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas deles formadas, ou entender porque certos átomos são extremamente reativos enquanto outros são praticamente inertes. Permite prever propriedades como eletronegatividade, raio iônico, energia de ionização
A tabela periódica consiste num ordenamento dos elementos conhecidos de acordo com as suas propriedades físicas e químicas, em que os elementos que apresentam as propriedades semelhantes são dispostos em colunas. Este ordenamento foi proposto pelo químico russo Dmitri Mendeleiev , substituindo o ordenamento pela massa atômica. Ele publicou a tabela periódica em seu livro Princípios da Química em 1869, época em que eram conhecidos apenas cerca de 60 elementos químicos.
Em 1789, Antoine Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos químicos. Embora Lavoisier tenha agrupado os elementos em gáses, metais, não-metais e terras, os químicos passaram o século seguinte à procura de um esquema de construção mais precisa. Em 1829, Johann Wolfgang Döbereiner observou que muitos dos elementos poderiam ser agrupados em tríades (grupos de três) com base em suas propriedades químicas. Lítio, sódio e potássio, por exemplo, foram agrupados como sendo metais suaves e reativos. Döbereiner observou também que, quando organizados por peso atômico, o segundo membro de cada tríade tinha aproximadamente a média do primeiro e do terceiro. Isso ficou conhecido como a lei das tríades. O químico alemão Leopold Gmelin trabalhou com esse sistema e por volta de 1843 ele tinha identificado dez tríades, três grupos de quatro, e um grupo de cinco. Jean Baptiste Dumas publicou um trabalho em 1857 descrevendo as relações entre os diversos grupos de metais. Embora houvesse diversos químicos capazes de identificar relações entre pequenos grupos de elementos, não havia ainda um esquema capaz de abranger todos eles.
O químico alemão August Kekulé havia observado em 1858 que o carbono tem uma tendência de ligar-se a outros elementos em uma proporção de um para quatro. O metano, por exemplo, tem um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio. Este conceito tornou-se conhecido como valência. Em 1864, o também químico alemão Julius Lothar Meyer publicou uma tabela com os 49 elementos conhecidos organizados pela valência. A tabela revelava que os elementos com propriedades semelhantes frequentemente partilhavam a mesma valência.
O químico inglês John Newlands publicou uma série de trabalhos em 1864 e 1865 que descreviam sua tentativa de classificar os elementos: quando listados em ordem crescente de peso atômico, semelhantes propriedades físicas e químicas retornavam em intervalos de oito, que ele comparou a oitavas de músicas. Esta lei das oitavas, no entanto, foi ridicularizada por seus contemporâneos.

Retrato de Dmitri Mendeleiev.

O professor de química russo Dmitri Ivanovich Mendeleiev e Julius Lothar Meyer publicaram de forma independente as suas tabelas periódicas em 1869 e 1870, respectivamente. Ambos construíram suas tabelas de forma semelhante: listando os elementos de uma linha ou coluna em ordem de peso atômico e iniciando uma nova linha ou coluna quando as características dos elementos começavam a se repetir. O sucesso da tabela de Mendeleiev surgiu a partir de duas decisões que ele tomou: a primeira foi a de deixar lacunas na tabela quando parecia que o elemento correspondente ainda não tinha sido descoberto. Mendeleiev não fora o primeiro químico a fazê-lo, mas ele deu um passo adiante ao usar as tendências em sua tabela periódica para predizer as propriedades desses elementos em falta, como o gálio e o germânio. A segunda decisão foi ocasionalmente ignorar a ordem sugerida pelos pesos atômicos e alternar elementos adjacentes, tais como o cobalto e o níquel, para melhor classificá-los em famílias químicas. Com o desenvolvimento das teorias de estrutura atômica, tornou-se aparente que Mendeleev tinha, inadvertidamente, listado os elementos por ordem crescente de número atômico.
Com o desenvolvimento da modernas teorias mecânica quânticas de configuração de eletrons dentro de átomos, ficou evidente que cada linha (ou período) na tabela correspondia ao preenchimento de um nível quântico de elétrons. Na tabela original de Mendeleiev, cada período tinha o mesmo comprimento. No entanto, porque os átomos maiores têm sub-níveis, tabelas modernas têm períodos cada vez mais longos na parte de baixo da tabela.
Em 1913, através do trabalho do físico inglês Henry G. J. Moseley, que mediu as frequências de linhas espectrais específicas de raios X de um número de 40 elementos contra a carga do núcleo (Z), pôde-se identificar algumas inversões na ordem correta da tabela periódica, sendo, portanto, o primeiro dos trabalhos experimentais a ratificar o modelo atômico de Bohr. O trabalho de Moseley serviu para dirimir um erro em que a Química se encontrava na época por desconhecimento: até então os elementos eram ordenados pela massa atômica e não pelo número atômico.
Nos anos que se seguiram após a publicação da tabela periódica de Mendeleiev, as lacunas que ele deixou foram preenchidas quando os químicos descobriram mais elementos químicos. O último elemento de ocorrência natural a ser descoberto foi o frâncio (referido por Mendeleiev como eka-césio) em 1939.
A tabela periódica também cresceu com a adição de elementos sintéticos e transurânicos. O primeiro elemento transurânico a ser descoberto foi o netúnio, que foi formado pelo bombardeamento de urânio com nêutrons num ciclotron em 1939.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Tabela_peri%C3%B3dica

Transformações de Energia

A energia química contida em nutrientes como carboidratos (exemplos: glicose e sacarose) e lipídios (exemplos: óleos e gorduras) é obtida pelo nosso organismo por meio da respiração celular. Essa energia é então "cedida" para o trabalho das células.
Nesse caso, a energia química pode se transformar em outros tipos de energia, como demonstram os exemplos que veremos a seguir.
Transformação de energia química em energia mecânica: é o que acontece, por exemplo, em qualquer tipo de contração muscular, desde os batimentos do coração até um simples piscar de olhos.

 
















Transformação de energia química em energia elétrica: ocorre, por exemplo, em certos músculos de alguns animais, como o peixe-elétrico, ou poraquê (Eletrophorus electricus). Esse peixe é capaz de gerar descargas elétricas superiores a 220 voltz, empregando-as tanto na própria defesa quanto na paralisação de animais dos quais se alimenta.

Transformação de energia química em energia luminosa: ocorre em animais diversos, como certos peixes, crustáceos e esponjas, bem como em bacterias, algas e fungos. Nos peixes abissais, sas regiões profundas e escuras dos oceanos, admite-se que a capacidade de alguns deles em emitir luz favoreça o reconhecimento de indivíduos do sexo oposto, além de facilitar a captura de presas e a fuga diante do ataque de predadores.

Transformação de energia cinética ou de movimento em energia elétrica: é o que ocorre nas usinas hidrelétricas: a energia cinética (de movimento) da água em queda faz girar uma turbina que fica acoplada a um gerador. Então o gerador transforma a energia cinética em eletricidade.

 Fonte:PAULINO, W, BARROS, C Ciências: física e química 9° ano. São Paulo: 2011, Ática, 255p.

Isaac Newton e o seu legado

A física busca, basicamente compreender os fenômenos físicos e as leis que os regem.
As aplicações práticas dos avanços teóricos e experimentais da física permitiram a marcante contribuição dessa ciência para o desenvolvimento de outras áreas do conhecimento, como a astronomia, a meteorologia, a geologia, a medicina, a biologia e a agricultura.
Além disso, influenciaram setores diversos, como o das telecomunicações e o dos transportes.
Telescópios, microscópios, aparelhos de raios X e de ultrassonografia, eletrodomésticos, lâmpadas elétricas, telefones, computadores e automóveis são alguns exemplos da imensa lista de instrumentos e máquinas importantes no mundo contemporâneo, construído graças ao desenvolvimento científico e tecnológico em que a física teve participação decisiva.
Isaac Newton desenvolveu diversos trabalhos relacionados com a física, a matemática e a astronomia. Entre outras coisas, formulou as leis da mecânica, que constituiram a base dos avanços posteriores desse ramo da ciência.
 Fonte:PAULINO, W, BARROS, C Ciências: física e química 9° ano. São Paulo: 2011, Ática, 255p.

Neste post, através de um vídeo exibido no programa Globo Ciência, vamos conhecer um pouco da história de Isaac Newton.
http://www.youtube.com/watch?v=1_deqIKhvG4&feature=BFa&list=PL4EFC60F77BEB701C

O princípio da Química

                                                     
A Física e a química são ramos da ciência.
A Ciência, tal como a conhecemos hoje, surgiu na Europa ocidental no século XVII, graças aos estudos de Galileu Galilei (1564 - 1642). Após vastas produções desse sábio italiano, surgiu em 1789, a primeira publicação dedicada principalmente à quimica. O livro Tratado Elementar da Química, escrito pelo cientista francês Antoine Laurent Lavoisier (1743 - 1794) é conhecido como o marco da química moderna.
 Fonte:PAULINO, W, BARROS, C Ciências: física e química 9° ano. São Paulo: 2011, Ática, 255p.

Vamos conhecer um pouco mais sobre a história da Química através desse vídeo exibido no programa Globo Ciência.
http://www.youtube.com/watch?v=UkMMBz37zxo&feature=BFa&list=PL4EFC60F77BEB701C

Sejam bem-vindos!

Olá, este blog foi criado para você tirar algumas dúvidas sobre o conteúdo de química e física do ensino fundamental. Vamos falar sobre conteúdos que são abordados em aula e também um pouco da história da ciências, de como o conhecimento de química e física evoluiu e vem evoluindo ao longo do tempo.
Além disso, nos comentários dos posts você pode interagir contribuindo com informações relacionadas a química e física.
Portanto, entre e sinta-se a vontade!