pensa rápido quantos estados da matéria você consegue citar agora sem pesquisar eu tenho certeza que quase todo mundo citou sólido líquido e gasoso talvez alguns de vocês podem ter citado plasma Mas provavelmente a maioria de vocês citou três estados da matéria e não se sintam mal o motivo disso é que provavelmente Esses foram os únicos estados que vocês aprenderam na escola e também os poucos que nós temos contato diretamente no dia a dia o ato de tomar café já nos coloca em contato com os três a xícara é o estado sólido o café aqui dentro
é o estado líquido e esse vapor dele qu é o estado gasoso uhum tá bem quente já pros outros estados é um pouco mais difícil de pensar em situações do nosso dia a dia que nos coloa em contato com eles até mesmo o plasma que está presente nas nossas vidas através de telas de plasma e lâmpadas fluorescentes não é muito conhecido E nós nem Pensamos muito sobre ele mas e se eu te dissesse que três ou quatro Estados se a gente considerar o plasma não é nem metade de todos os estados que a matéria pode
ter Provavelmente tem estados da matéria aqui que Dificilmente uma pessoa deve ter falar durante a vida além do que se a gente pudesse classificar o universo inteiro como um só estado da matéria ele não seria nem líquido nem sólido nem gasoso só antes de explicar o porquê eu queria dizer que o circuito pm3 já está acontecendo são seis semanas com um combustível que você precisa para sua carreira acelerar e te transformar em um profissional diferenciado Não importando a sua área de atuação e para vocês que ainda não conhecem a pm3 ela é uma escola referência
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link da descrição porque as seis semanas já estão rolando e você não vai querer ficar para trás ainda mais quando tem conhecimento gratuito na jogada mas agora de volta ao vídeo vamos começar a aprender os 10 estados da matéria começando pelos básicos e eles são três você deve ter aprendido que sólido é quando as moléculas estão arranjadas muito próximas umas à outras e há uma interação forte entre elas a interação é tão forte que é o mínimo de energia cinética que as moléculas podem ter naquela interação quando você esquenta o material você está aumentando a
energia daquele sistema E aí as interações entre as moléculas podem enfraquecer formando lhe o líquido é justamente quando você enfraquece as interações e as moléculas estão meio que livres para deslizar umas sobre as outras mas ainda existe uma ligação entre elas até você esquentar ainda mais e conseguir quebrar essas ligações você agora possui o gás que é um outro estado da matéria em que as moléculas podem se espalhar livremente e a quantidade de energia ou seja de temperatura que você deve oferecer para ocorrer essas mudanças de fase mudam com a pressão e com o material
por exemplo na pressão atmosférica no nível do mar para chegar no ponto de ebulição da água ou seja ferver ela você precisa de uma temperatura de aproximadamente 100 GC e essa temperatura é maior do que se vocês tivessem uma altitude maior Você pode ter essas informações olhando para um diagrama de fase que é uma espécie de esquema de duas dimensões que depende da pressão e temperatura e no próprio diagrama nós já encontramos algo curioso para temperatura e pressão altas existe o chamado fluido super crítico que nós podemos considerar um outro estado o fluido super crítico
é quando não existem diferenças entre os Estados líquido e gasoso ali os dois se tornam a mesma coisa praticamente se você continuar aumentando a temperatura do gás em um dado momento você consegue quebrar as ligações dos próprios átomos ou seja remover ou adicionar elétrons você consegue transformar o fluido em um fluido ionizado cheio de partículas carregadas e é aqui que nós temos o que nós chamamos de plasma plasma é o estado da matéria mais importante porque ele é o estado em que boa parte do universo encontra desde estrelas até o meio extr galático até discos
de acreção de buracos negros na terra ele não é o estado mais comum mas nós vemos plasma em raios e nas auroras biais ou no nosso dia a dia com lâmpadas fluorescentes que eu já citei há pouco tempo inclusive respondendo a pergunta que eu coloquei no começo do vídeo se nós pudéssemos associar apenas um estado da matéria visível no universo o universo está num estado de plasma Mas e se acontecesse de a gente aumentar ainda mais a temperatura do plasma para algo de digamos cerca de 10 elevado a 12 k inclusive Só uma curiosidade essa
temperatura é tão grande que a gente simplesmente pode trocar Kelvin por cé não precisa nem se preocupar em converter essa temperatura é chamada de temperatura de hagon e ela é autosuficiente para quebrar o próprio núcleo dos átomos ou seja um verão no Rio de Janeiro aqui os quarks conseguem escapar das ligações atômicas que mantém eles presos nos núcleos e eles ficam Livres no meio de vários gluons e esse estado da matéria é conhecido como plasma de quark gluons inclusive quando você vai pro mundo dos quarks e gluons você vai encontrar novos estados como o gás
de hadrons esses estados são importantes quando nós estudamos os primeiros momentos do universo Possivelmente a temperatura era autosuficiente para tudo ser um plasma de quark gluons Ou pelo menos um gás de hadrons mas ok nós falamos de se nós aumentarmos a temperatura mas e se ao invés disso nós aumentássemos a pressão de material até que ela fosse autossuficiente autossuficiente para nós termos que ir pro domínio da mecânica quântica já que os efeitos quânticos se tornam importantes numa pressão alta suficiente nós podemos nos encontrar com o estado da matéria chamado de matéria degenerada eu tenho vários
amigos assim nós podemos encontrar esse tipo de matéria nos remanescentes de estrelas como a nã brancas e estrelas de nêutrons onde a pressão gravitacional é grande o suficiente para entender a matéria degenerada é importante entender um detalhe sobre a mecânica quântica quando entramos no domínio da mecânica quântica nós precisamos lembrar que partículas em dadas condições só podem ter alguns estados quânticos por exemplo um spin para cima ou para baixo o princípio da exclusão de Paul proíbe que duas partículas ocupem o mesmo Estado ao mesmo tempo em outras palavras é como se a física permitisse que
partículas pudessem chegar próximas até um dado ponto a partir daí nós não podemos mais aproximá-las isso significa que quando todos os estados de menor energia estão ocupados e a pressão continua tentando pressionar mais partículas ali ocorre uma pressão oposta chamada de de pressão de degenerescência e existem alguns tipos de matérias degeneradas feita por elétrons como as anãs brancas e a feita por neutrons como as estrelas de nêutrons Teoricamente alguns físicos propõem que pode ocorrer a matéria degenerada por quarks mas essa ainda não foi observada e permanece no campo da hipótese e ainda falando de pressão
alta é bem comum notícias falarem que um novo estado da matéria foi encontrado como o estado também Depende das componentes é meio que natural nós encontrarmos diferentes comportamentos para diferentes componentes e eu vou dar uma atenção especial pra água porque ela sempre foi a molécula mais estranha mesmo quando falamos os três estados clássicos para altas temperaturas e alta pressão em 2019 observaram o estado da água chamado de água super iônica em que os hidrogênios podem andar livremente em uma casca formada por oxigênios Ok até aqui nós falamos de quando nós vamos aumentando a temperatura e
a pressão até chegar no ponto em que coisas extremas começam a acontecer mas e se nós fizéssemos o caminho oposto invés de aumentar nós diminuíssemos a temperatura Vamos pro lado oposto do eixo da temperatura Talvez o estado mais interessante é quando um gás de bosons com uma densidade baixa é resfriado até próximo do zero absoluto isso é cerca de -273 GC sim tem número depois da vírgula eu só tô com preguiça de procurar uma coisa semelhante à matéria degenerada acontece basicamente uma quantidade de bosons começam a ocupar o menor estado quântico ao mesmo tempo mas
sem a limitação da exclusão de e algo curioso acontece nesse momento é como se todos os bosons se tornassem uma só entidade quântica ao ponto de nós podermos observar o comportamento quântico de forma macroscópica em outras palavras é como se todos os bosons tivessem apenas uma função de onda e aí a gente conseguiria até observar propriedad dessa função como interferência no mundo macroscópico e esse estado tem um nome famoso condensado de BS Einstein e ele é um estado importante dentro da física justamente por causa dessas propriedades só que também existe o condensado fermiônico que invés
de bosons as partículas são férmions que podem se comportar como bosons em dadas condições e ainda nas temperaturas baixas nós conseguimos entrar nos super estados que alguns materiais podem possuir como por exemplo a supercondutividade ela acontece em uma temperatura baixa em que não existe resistência elétrica em material facilitando a passagem de corrente a supercondutividade tem uma série de aplicações no campo da tecnologia como por exemplo na velocidade da internet algumas pessoas sugerem que o material supercondutor deixaria tudo mais veloz e nós também temos os super fluidos e super sólidos que são estados análogos aos fluidos
e sólidos só que sem fricção basicamente isso quer dizer que para temperaturas muito baixas pode acontecer um estado de certos materiais em que a viscosidade se aproxima de zero Talvez um dos Estados mais curiosos que acontecem em baixas temperaturas é o chamado polaron de herback e esse estado foi encontrado em 2018 por cientistas americanos e austríacos mas teve até participação de um físico brasileiro nesse estado um átomo considerado grande ou um átomo em que um elétron orbita o núcleo uma distância muito grande teria outros átomos dentro desse espaço basicamente átomos dentro de um átomo a
distância correspondente entre o núcleo e onde estaria o elétron Você poderia colocar átomos ali mas na lista de estados estranhos da matéria o mais estranho é que eu recebeu o nome de time crystals ou cristais de tempo em português na física em um estado com o mínimo de energia possível é esperado que não ocorra movimento se não acontecer um efeito externo com a interação os cristais do tempo estão no menor estado de energia Mas eles estão se movendo de forma periódica é como se as próprias leis da termodinâmica meio que não valessem ali é uma
máquina de movimento Perpétuo sem a necessidade de colocar energia no sistema algo que foge da compreensão mas que faz sentido na mecânica quântica e esse também é considerado um estado da matéria que ocorre em baixas temperaturas alguns pesquisadores sugerem que os cristais do tempo podem ser usados para memória em computadores quânticos mas nós precisamos de muitos estudos nessa direção para confirmar isso mas uma coisa que é importante de saber é que os cristais do tempo foram propostos em 2012 pouco mais de uma década atrás embora não pareça e o que isso indica é que nós
ainda estamos no processo de descobrir novos estados da matéria e aqui surge uma pergunta interessante que nós podemos nos fazer o que exatamente é o estado da matéria é o estado em que os átomos estão ou o estado em que as moléculas estão ou quem sabe os componentes do núcleo aqui eu já mostrei para vocês desde Estados em que moléculas se comportam de maneiras muito estranhas até estado em que os quarks dominam como plasma de quark gluons e como estamos falando de Estados em escalas diferentes É completamente possível que dois estados existam de uma forma
simultânea uma na escala subatômica e uma na escala atômica Então como que nós podemos definir o estado da matéria Será que só é válido para coisas muito pequenas como partículas ou para coisas macroscópicas como conjunto de molécul onde traçamos o limite do que pode ser considerado um estado e do que não pode ser considerado um estado golfinho é diminutivo do qu sabe são todas perguntas muito importantes será que as pessoas podem ser consideradas um estado da matéria dependendo de quantas pessoas estão no lugar eu vou dar um exemplo disso para deixar mais claro nós vamos
ao açúcar como exemplo Qual que é o estado da matéria do açúcar a resposta mais óbvia é que o açúcar é um sólido um sólido extremamente pequeno mas ainda assim um sólido Se nós formos considerar o estado das moléculas de cada grão de açúcar mas quando derramamos o açúcar ou passamos os dedos sobre ele ele meio que parece fluir como líquido mesmo sendo um sólido Então qual é a classificação do açúcar ele é um sólido em uma escala menor mas em uma escala maior ele se comporta como um fluido e nós podemos dizer a mesma
coisa pro sal pra areia ou até mesmo para coisas maiores como grãos de Arroz Ok quando nós aumentamos a escala até chegar em pessoas então se for pensar a pessoa é mais líquido do que sólido né Tem mais líquido só será provavelmente a reação de vocês foi a mesma da minha equipe vocês acham que eu fiquei doido porque não tem como pessoas serem outra coisa a não ser um corpo sólido nós simplesmente não fluímos como qualquer tipo de fluído e isso é verdade se nós tivermos poucas pessoas Nós ainda vamos nos comportar como sólidos e
a prova disso é só você esbarrar em alguém vai ser bem chato e você se comportou exatamente como um sólido outra pessoa também mas agora aumente o número de pessoas em um lugar para ocasionar uma aglomeração com pessoas indo e voltando de diversos lugares e o cenário muda se você olhar o mapa de uma multidão de pessoas se movendo você vai ver que elas podem ter o comportamento que nós esperamos em fluidos inclusive existem simulações de tráfego de pessoas que utilizam propriedades de fluidos para prever e melhorar o tráfego de um local uma situação com
muitas pessoas passa a ter um comportamento muito parecido com o de fluídos que é um estado da matéria por isso é difícil de responder a pergunta que eu fiz no início do vídeo quantos estados da matéria existem porque para todos os efeitos a gente acabou de descobrir que uma aglomeração de pessoas se comporta exatamente como açúcar só nesse vídeo nós passamos por mais do que 10 estados considerando apenas a escala atômica e subatômica além de alguns estados curiosos mas nós precisamos lembrar que existem átomos que podem ter mais comportamentos criando outros estados e nós sempre
vamos ver notícias de que um novo estado da matéria foi encontrado Então sempre que nós falarmos de estados da matéria Nós temos que nos questionar onde os limites estão sendo traçados mas eu espero ter convencido você de que existem diversas possibilidades no mundo da física e tem um mundo inteiro que a gente ainda não conhece tipo seres humanos se comportando que nem açúcar e é por isso que é tão divertido de estudar física qual Outra área da física ia te permitir fazer um gráfico detalhado e uma simulação completa da aerodinâmica de uma vaca e esse
vídeo é a prova de que física é a melhor área de todas Muito obrigado e até a [Música] próxima an
