Conteúdo do Livro de Física e Química

Introdução ao Estudo da Física: Generalidades

• O que estuda a Física
• A Matéria e suas Propriedades
• Corpo físico
• O que é substância?
• O que é uma mistura?
• Conceito de grandeza física e unidade de medida
• Potências de base dez, notação científica
• O sistema internacional de unidades (SI)

Mecânica Clássica I – Cinemática

• Conceito de cinemática
• Corpo pontual (ou ponto material) e Corpo extenso
• Movimento e repouso. Relatividade do movimento
• Grandezas cinemáticas: Posição, trajectória e deslocamento, Velocidade, Aceleração
• Movimento Rectilíneo Uniforme (MRU): Velocidade média e Velocidade Instantânea. Representação gráfica do MRU
• Movimento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV): Aceleração no MRUV. Equação horária do MRUV. Velocidade instantânea no MRUV. Velocidade média no MRV
• Movimento Vertical
• Lançamento Horizontal
• Lançamento Oblíquo. Lançamento de Projéctil
• Movimento Circular Uniforme (MCU): Frequência e período. Posição angular (φ), Velocidade angular (ω), Velocidade linear (v), Aceleração
• Relatividade do Movimento: Movimento relativo em uma dimensão. Movimento relativo em duas dimensões

Mecânica Clássica II – Dinâmica

Introdução à Dinâmica. As Leis no movimento. As diferentes forças da natureza: Gravitação, Força de Gravidade, Força peso, A força de atrito e força normal, Força elástica ou de elasticidade, Tracção e força de tensão. Força resultante e diagrama de forças. Análise do movimento de um corpo sobre um plano inclinado. Densidade de um corpo. Pressão: Pressão em um líquido, Pressão atmosférica, Princípio de Pascal, Teorema de Arquimedes

Dinâmica dos Fluídos

• Conceitos iniciais
• A viscosidade de um fluído
• Fluído newtoniano e não-newtoniano
• Fluxo laminar e fluxo turbulento
• Vazão ou Fluxo
• Equação da continuidade
• Equação de Bernoulli
• Equação de Torriceli
• Efeito Venturi
• A lei de OHM
• Lei de Poiseuille
• Consequências da Lei de Poiseuille

Energia, Trabalho Mecânico e Leis de Conservação

• Trabalho Mecânico: Trabalho de uma força não paralela, Trabalho de uma força paralela, Trabalho da Força Peso.
• Potência. Rendimento
• Energia Mecânica: Energia cinética, Energia potencial. Leis da conservação da energia e da energia mecânica.
• Momento Linear e Impulso: Lei da Conservação do Momento Linear. Colisões ou choques mecânicos unidirecionais. Tipos de colisão. Movimento de reacção. Sistema de Massa Variável – O Foguete

Movimento Ondulatório e Ondas Mecânicas

• Movimentos Periódico e Oscilatório
• Movimento Harmónico Simples (MHS): Pêndulo de mola, Pêndulo simples, Oscilações Amortecidas, Oscilações Forçadas e ressonância
• Movimento Ondulatório e Ondas: Classificação das Ondas, Elementos de uma onda – amplitude, período, frequência, velocidade e comprimento de onda em uma corda. Ondas estacionárias. Ondas Sonoras.

Fenómenos Luminosos

• Ondas Luminosas – a luz
• Fenómenos Luminosos: A reflexão da luz, refracção da luz, A dispersão da luz, Interferência e difracção, Polarização da luz , Espectro electromagnético, Absorção da luz e formação das cores, O corpo negro e o efeito fotoeléctrico.

Óptica geométrica

• Princípios sobre a propagação da luz
• Espelhos e formação de imagens. Regras de construção geométrica de imagens em espelhos esféricos. Estudo analítico dos espelhos esféricos
• Lentes: Classificação e Formação de imagens. Lentes Delgadas. Construção geométrica de imagens em lentes esféricas. Estudo analítico das lentes esféricas. Vergência de uma lente. Sistemas de duas lentes.
• Instrumentos ópticos

Electrostática

• Electrização
• Carga eléctrica
• Princípio da conservação das cargas eléctricas
• Condutores e isoladores
• Forças entre cargas eléctricas punctiformes em repouso. Lei de Coulomb
• Campo eléctrico. Campo eléctrico Uniforme. Trabalho e energia potencial eléctrica num campo uniforme
• Potencial eléctrico

Corrente eléctrica (electrodinâmica)

• Intensidade da corrente eléctrica (i)
• Tensão eléctrica (U) ou diferença de potencial (ddp)
• Resistência de um condutor (R)
• Lei de Ohm para uma porção de circuito eléctrico
• Circuito eléctrico
• Associações de resistências
• Trabalho, Efeito Joule e Potência da Corrente eléctrica

Magetismo

• Campo Magnético
• Força magnética sobre uma carga. Força magnética que actua sobre uma corrente eléctrica
• Movimento de uma carga num campo magnético uniforme
• Indução Electromagnética
• O fluxo magnético. A lei de Faraday
• Fluxo magnético em uma bobina
• Transformadores

Estudo dos Gases – Teoria Cinética

• Número de Avogadro, Quantidade de substância, Massa Molar e Volume molar de um gás.
• Lei dos Gases Ideais
• Equação de estado dos gases ideais
• Aplicação da equação de estado dos gases ideais aos isoprocessos
• Trabalho realizado por um gás

Termodinâmica: Primeira e Segunda Leis

• Temperatura
• Energia Interna (U)
• Quantidade de Calor (Q)
• Calor específico (c)
• Primeira Lei da Termodinâmica
• Segunda Lei da Termodinâmica. Máquinas térmicas e Ciclo de Carnot. Rendimento ou eficiência de uma máquina térmica

Exercícios Propostos de Física

Estrutura Atómica

• História do Átomo. Primeira teoria atómica moderna. Teoria atómica de Dalton. Descoberta das Partículas elementares do átomo. O Interior do átomo. Modelos atómicos. As concepções atómicas actuais.
• Propriedades do Átomo. Elemento Químico: Número Atómico, Número ou Índice de Massa (A), Número de neutrões (N). Isótopos, Isóbaros e Isótonos. Átomos com desequilíbrio de electrões. Os iões

Mecânica Quântica

• Números Quânticos.
• Princípio de Exclusão de Pauling. Diagrama de Pauling
• Configuração Electr0ónica
• Regra de Hund4111

Tabela Periódica e Propriedades Periódicas

• Breve História
• Organização da Tabela Periódica
• Classificação dos Elementos
• Determinação do Grupo e do Período na Tabela Periódica
• Propriedades Periódicas dos Elementos Químicos

Ligações Químicas

• Estabilidade dos Gases Nobres. A regra do Octeto.
• Ligações Iónicas
• Ligação Covalente
• Ligação Metálica
• Polaridade das Moléculas
• Geometria Molecular
• Ligações Intermoleculares

As Funções Inorgânicas

• A teoria de dissociação electrolítica
• Conceito de Função Química
• Teoria Electrolítica de Arrhenius
• Teoria de Brönsted-Lowr y (teoria protônica).
• Teoria de Lewis

Reacções Químicas

• Classificação das Reacções Químicas.
• Leis das Combinações Químicas
• Acerto de uma Equação. Aplicação da Lei da Conservação das Massas.

Cálculos com Fórmulas Químicas

• Massa atómica.
• Massa molecular de uma substância
• Massa molar.
• Número de Avogadro
• Volume Molar

Estequiometria

• Conceito de Estequiometria
• Relação: mols-mols
• Relação: Mol – Massa.
• Relação: Massa-Massa

Misturas e Soluções

• Concentração das Soluções
• Expressão da Concentração de uma Solução
• Diluição de Soluções
• Mistura de Soluções. Titulação

Cinética Química

• Classificação de uma reacção quanto a velocidade
• Factores que Influenciam a Velocidade de uma Reacção Química
• Teoria das colisões
• Lei da velocidade de reacção Lei de Guldberg – Waage ou Acção das Massas
• Ordem de uma reacção
• Mecanismo de reacção

Estudo dos Gases

• Introdução ao Estudo dos Gases
• Estado de um gás
• Tipos de transformação.
• Leis das transformações dos gases.
• Lei de Boyle-Mariotte. Transformação isotérmica.
• Lei de Gay-Lussac. Transformação isobárica.
• Lei Charles. Transformação isométrica ou Isocórica.
• Gás Ideal
• Lei dos Gases ideais
• Equação de Clapeyron

Equilíbrio Químico

• Processos Reversíveis e Processos Irreversíveis
• Equilíbrio Químico Molecular
• Constante de equilíbrio (Ke)
• Deslocamento do Equilíbrio
• Equilíbrio Iónico e Ácido-Base
• Lei de Ostwald
• Equilíbrio Iónico da água. Potencial Hidrogeniónico (pH) e Hidroxiliónico (pOH). Escala de pH
• Solução Tampão
• Efeito do ião comum

Electroquímica

• Reacções de oxidação- redução
• Número de oxidação. Calculo do Nox de um elemento.
• Conceitos de Oxidação e Redução
• Reacção de oxidação-redução
• Pilhas Electroquímicas (Galvânicas)