Plasma

Estamos habituados a três estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso. Porém sob certas condições podemos induzir gases a alcançar o que pode ser considerado o quarto estado da matéria: o plasma. E este é o estado da matéria mais comum no Universo.

Lâmpada de plasma. Foto: White Rabbit83 / Shutterstock.com

Lâmpada de plasma. Foto: White Rabbit83 / Shutterstock.com

O calor é a energia transferida entre dois corpos. Já temperatura é a medida da agitação das partículas que constituem este corpo. O calor transferido para um corpo produz o aumento da sua temperatura (exceto quando ocorre mudança de fase). Um objeto em estado sólido possui forma e volume definidos. Isto ocorre porque a pequena agitação das suas moléculas não possui energia suficiente para mudar a organização em que se encontram. Ao aplicarmos calor, a energia cinética das moléculas aumenta até o ponto em que a ordem é rompida levando o objeto ao estado líquido. No estado líquido, o volume é definido mas a forma não. O líquido assume a forma do recipiente que o contém.

Em nossa experiência hipotética continuamos aplicando calor ao líquido. A agitação das moléculas é insuficiente para que a distância média entre elas seja modificada com facilidade, por isso o volume para uma certa temperatura é constante. Conforme a energia cinética das moléculas aumenta ocorre a ebulição e o líquido transforma-se em gás. Agora forma e volume são indefinidos e podem variar bastante de acordo com o recipiente e a pressão exercida sobre o gás. A média de velocidade das moléculas é tão alta que o objeto se transforma em uma porção de matéria fluida e disforme.

E se aumentarmos a temperatura ainda mais? Ao aplicar mais energia, a agitação das partículas que constituem o gás aumenta tanto que as moléculas começam a se romper, formando íons. A substância torna-se condutora e as constantes troca de elétrons entre os íons produzem uma brilho com diversas cores. Este novo estado da matéria é chamado de plasma.

Os cientistas estimam que 99 % da matéria existente no Universo esteja no estado de plasma. Eles são caracterizados por sua temperatura absoluta (Kelvin) e pela densidade de número que é definida como a quantidade de partículas carregadas por metro cúbico. A abundância de plasma no universo pode ser explicada por que o material intergalático é considerado um tipo de plasma. As estrelas também são compostas por plasma extremamente quente e denso.

Alguns exemplos de plasmas que encontramos comumente na natureza são as chamas, as descargas atmosféricas (raios), as auroras boreais e o fogo fátuo (chama de origem orgânica comum em pântanos e brejos).

Os plasmas são bastante sensíveis a campos magnéticos, podendo ter sua forma alterada de acordo com a influência destes campos. Algumas tecnologias baseadas em plasmas são:

Lâmpadas – diferentes tipos de lâmpada utilizam a excitação elétrica de gases para produzir luz visível. Podemos destacar as lâmpadas fluorescentes, as lâmpadas de neon e as lâmpadas de plasma.

TVs – a partir da produção de plasma em recipientes microscópicos transparente é possível gerar pontos de cor. Este é o princípio de funcionamento da TV de plasma, tecnologia que está sendo substituída pelas TVs de LCD e LED.

Fontes:
http://fisica.ufpr.br/viana/info/ip1.html
http://fusedweb.pppl.gov/CPEP/Chart_Pages/5.Plasma4StateMatter.html

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