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Segunda-feira, 26 de Junho de 2006

James Watt, por João Paulo Ferreira, 8ºC

Introdução

            James Watt (Greenock, 19 de Janeiro de 1736 — Heathfield, 19 de Agosto de 1819) foi um matemático e engenheiro escocês cujos melhoramentos do motor a vapor foram um passo fundamental na revolução industrial. Viveu e trabalhou inicialmente em Glasgow e depois em Birmingham, na Inglaterra. Foi um importante membro da Lunar Society. Muito dos seus textos estão actualmente na biblioteca central de Birmingham.

 

Biografia

            Aos dezasseis anos James Watt partiu de casa em busca de trabalho; dirigiu-se para Glasgow, onde foi empregado numa fábrica. Não era aquele, porém, o caminho que traçara (queria ser construtor de instrumentos de medida) e, ao fim de três anos, decidiu ir para Londres.

            No de início, teve que se defrontar com a estrutura das corporações, que exigiam uma aprendizagem de sete anos e costumavam recrutar seus aprendizes nas famílias de seus próprios membros. Mas, finalmente, conseguiu empregar-se, com um contrato de um ano. Foi um período difícil: era obrigado a trabalhar dez horas por dia, gastando apenas 10 xelins por semana com a alimentação, para ajudar o pai. Além disso o clima de Londres, húmido e frio, causou-lhe reumatismo, obrigando-o regressar a Glasgow, desta vez seguro da sua habilidade, decidiu trabalhar por conta própria e abriu uma loja de instrumentos.

            No entanto, num ambiente conservador, como era a sociedade inglesa na metade do século XVIII, não era fácil conseguir fregueses; em pouco tempo seus negócios começaram a decair. Isso não representou mal irreparável, porque James conseguira granjear amigos influentes, capazes de apreciar o seu talento. Assim, em 1757 foi admitido, na qualidade de fabricante de instrumentos de medida, na Universidade de Glasgow.

            O trabalho na universidade tornou possível seu primeiro encontro com o motor a vapor: certo dia recebeu a tarefa de consertar um motor de Newcomen (que constituía, no máximo, uma segunda alternativa para a força dos cavalos). Com seu espírito analítico, adquirido na infância, conseguiu descobrir os pontos fracos da máquina.

            Não era essa, entretanto, a primeira vez que o jovem técnico se interessava pelas características do motor. Dois anos antes ele discutira com seus amigos algumas ideias que serviram para melhorá-lo

            Finalmente, dispunha de um motor e das peças para reconstruí-lo. Era uma ocasião única, e Watt conseguiu descobrir que, para melhorar seu funcionamento, era necessário elevar a temperatura do vapor, resfriando-o durante a expansão. Acrescentou então o condensador de vapor e outros artifícios destinados a melhorar o rendimento do engenho.

 

Primeira máquina a vapor

            Depois essas modificações o resultado era parecido ao do motor ainda hoje em uso, com condensador, caixa de distribuição e sistema biela-manivela, para obter o movimento rotativo a partir do alternado.

            Watt fazia as experiências à noite; durante o dia precisava trabalhar para manter a família, pois seu pai estava reduzido à pobreza.

            Sua única distracção era passar o domingo no campo, em companhia de um tio materno e de sua prima, Margaret Miller, com quem se casou em 1764. Esta deu-lhe quatro filhos e revelou-se companheira admirável.

            As primeiras experiências de Watt, não foram vitoriosas: os recursos eram escassos e, como a maioria dos inventores, ele não conseguia ordenar os seus negócios. Por quatro anos trabalhou como engenheiro civil e elaborou um projecto para um canal entre Forth e Clyde. A Câmara dos Comuns, entretanto, não aprovou o trabalho. Em 1769 fez um segundo projecto, desta vez para o canal destinado a transportar carvão para Glasgow.

            Finalmente encontrou um financiador, na pessoa de J. Roebuck, para a aplicação em larga escala de sua descoberta, mas a sociedade fundada para esse fim faliu. A combinação com Matthew Boulton, engenheiro de Birmingham, foi, ao contrário, muito mais afortunada. Este conseguiu em 1769 a patente para o motor de Watt e, em 1775, a prorrogação da posse por mais 25 anos. Boulton tornou-se ao mesmo tempo sócio no empreendimento que começava a traçar o caminho do sucesso.

            A prova decisiva veio quando uma mina alagada, em Peacewater, foi drenada em dezassete dias, enquanto os métodos tradicionais exigiam meses de esforço. Watt propôs também que seu motor fosse utilizado para os elevadores subterrâneos; o motor tinha numerosas aplicações, todas elas bem pagas pela indústria do carvão. Como o novo aparelho substituía os cavalos, para dar ao comprador, acostumado aos métodos tradicionais, uma ideia de sua capacidade, a potência era expressa pelo número de cavalos que podia substituir. Nasceu desse modo a expressão "horse power", que em inglês significa potência de cavalos.

 

Controlador centrífugo

            Os aperfeiçoamentos no modelo inicial sucederam-se, exigindo novas patentes, em 1781, 1782 e 1784. Outra invenção foi o controlador centrífugo, graças ao qual a velocidade dos motores rotativos foi automaticamente controlada. Esse trabalho é actualmente considerado como uma das primeiras aplicações da realimentação ("feedback"), um elemento essencial para a automação.

            Sua primeira patente referia-se a um motor a vapor rápido, poderoso e eficiente; no entanto, era ainda apenas uma bomba a vapor. As invenções seguintes adaptaram-no para funcionar com todo tipo de máquina. Apesar do sucesso comercial, Watt, prudente em considerar as invenções alheias, era muito crítico em relação às suas. Possuía notável carga de simpatia, o que lhe granjeou muitas amizades entre personalidades como Herschel, Shelley e Cavendish. A Royal Society de Londres e a Royal Society de Edimburgo elegeram-no "Fellow" (membro) e a Academia de Ciências da França acolheu-o entre seus membros estrangeiros. Dotado de memória prodigiosa e grande narrador, com sua voz profunda, de marcado sotaque escocês, era a alma das reuniões da Sociedade Lunar, assim chamada porque os "lunáticos" preferiam reunir-se nas noites de lua cheia, para melhor achar o caminho de volta. "Lunática" era também Arme MacGregor, que se tornou sua segunda esposa e que lhe deu dois filhos.

            Em 1800, quando expirou sua primeira patente, Watt passou aos filhos a direcção de seus negócios, para ocupar-se exclusivamente com novas invenções: aperfeiçoamentos do motor, um pantógrafo para escultores, um copiador de cartas.

            Seus últimos anos foram completamente devotados à pesquisa, em sua propriedade de campo em Heathfield Hall, perto de Birmingham, onde morreu a 19 de Agosto de 1819.

publicado por António Luís Catarino às 19:01
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A Conservação da Massa e a Lei de Lavoisier, por Bruno Santos, 8ºC

As reacções químicas são transformações nas quais uma ou mais substâncias - reagentes -originam outras diferentes - produtos da reacção.

            Os reagentes e os produtos da reacção têm massa.

Durante as reacções químicas:

- os reagentes vão-se consumindo, por isso a sua massa diminui;

- os produtos da reacção formam-se pelo que a sua massa aumenta.

           

Há quem se interrogue do seguinte modo:

 

- Se numa reacção consumirem, por exemplo, 20 g de reagentes, a massa dos produtos da reacção obtidos será maior, menor ou igual a 20 g?

 

Questões como esta surgiram também aos químicos há muitos anos.

Lavoisier foi um importante químico do século XVIII. Usou muito a balança nas suas experiências, podendo observar, em todas as reacções químicas por ele realizadas, que a massa não variava. Esta observação foi confirmada ao longo dos tempos, não se verificando qualquer excepção. Surgiu assim a lei da conservação da massa nas reacções químicas, também chamada de Lei de Lavoisier.

 

Lei de Lavoisier

Durante as reacções químicas, a massa total das substâncias intervenientes permanece constante.

 

Massa total                                  Massa total                                    Massa total

        no                    =                           no                     =                          no

inicio da reacção                       decurso da reacção                           fim da reacção

 

 

 

A conservação da massa só é possível porque a massa dos reagentes que se consomem é igual à massa dos produtos que se formam. A diminuição da massa dos reagentes é compensada pelo aumento da massa dos produtos e, por isso, a massa total é sempre a mesma

 

Com o uso frequente da balança nas suas experiências, Lavoisier concluiu:

“ Na Natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”.

publicado por António Luís Catarino às 18:52
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René Descartes, por Ana Patrícia Castro, 8ºC

René Descartes foi um filósofo francês, nascido em 1596, em Haie (França). É considerado o inaugurador da época moderna da história da filosofia e primeiro representante da corrente racionalista, tendo colaborado como núcleo da pesquisa filosófica o problema do conhecimento.

            Opondo-se à tradição escolástica de influência aristotélica, Descartes, sob inspiração do rigor demonstrativo das deduções matemáticas, foi movido pela preocupação de encontrar um fundamento absoluto e irrefutável para as ciências, que pudesse simultaneamente servir-lhes de princípio unificador, na tentativa de criar um sistema universal do saber.

            Com esse objectivo, procede à articulação das regras a que deve obedecer o método «para bem encaminhar a razão e procurar a verdade nas ciências»:

 

-regra da evidência: recusar todos os preconceitos, não tomando como verdadeira nenhuma coisa sem que a conheça evidentemente como tal e se apresente ao meu espírito tão clara e distintamente que dela não possa duvidar».

 

-regra da análise: «dividir cada um dos problemas que se me apresente no maior número de parcelas possível».

 

-regra da síntese: «conduzir os raciocínios ordenadamente, partindo dos mais simples para os mais complexos».

 

-regra da enumeração: «proceder a enumerações tão completas e revisões tão gerais que possa estar certo de nada haver omitido».

 

Procurando um suporte metafísico para o seu sistema, parte de uma posição de cepticismo em que põe em causa a fiabilidade dos sentidos e considera como ilusório o mundo sensível; chega mesmo a considerar a possibilidade da inexistência de Deus, substituíndo-O por um “génio maligno” cuja astúcia o poderia induzir em erro até nas verdades mais seguras das ciências dedutivas. No entanto, é este mesmo processo que o conduz à verificação de uma evidência que admite incontestável-até ao duvidar, a consciência tem de existir-, formulada na célebre asserção «Penso, logo existo». O vigor com que tal constatação se apresenta na consciência serve-lhe como primeiro critério de verdade, levando-o a propor que, «regra geral, todas as coisas que sejam concebidas de forma tão distinta serão igualmente verdadeiras».

            Personagem de interesses diversos, Descartes notabilizou-se também nas ciências, tendo sido o criador da geometria analítica e aperfeiçoado a álgebra. Pretendendo colocar-se em ruptura com todo o pensamento anterior, esconde importantes influências, em especial as de Santo Agostinho e Santo Anselmo.

            Tendo morrido em Estocolmo m 1650, ficou para a filosofia como o grande impulsionador da autonomização do sujeito-razão.

 

Frases escritas por Descartes:

            “A leitura de todos os bons livros é uma espécie de conversa com as pessoas mais sérias dos séculos passados”.

            “Penso, logo existo”.

 

Trabalho elaborado por: Ana Patrícia Martins Castro

                                        8ºC nº4

publicado por António Luís Catarino às 18:43
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