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CCuurrssooss ddee AApprreennddiizzaaggeemm OOrrggaanniizzaaoo eemm UUnniiddaaddeess ddee FFoorrmmaaoo ddee CCuurrttaa DDuurraaoo

Componente Cientfica Domnio

FSICA E QUMICA

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Componente Cientfica dos Cursos de Aprendizagem FSICA E QUMICA FP-OF y JANEIRO 2009 2/17

1. Organizao em Unidades de Formao de Curta Durao Cdigo SGFOR (vlido para o IEFP)

UFCD Horas

1 Movimentos e foras 25

2 Sistemas termodinmicos, elctricos e magnticos 25

3 Movimentos ondulatrios 25

FSI

CA

4 Fsica moderna fundamentos 25

5 Reaces qumicas e equilbrio dinmico 25

6 Reaces de cido-base e de oxidao-reduo 25

7 Reaces de precipitao e equilbrio heterogneo 25

QU

MIC

A

8 Compostos orgnicos, polmeros, ligas metlicas e outros materiais 25

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2. DESENVOLVIMENTO DA FORMAO

Movimentos e foras

Resultados da Aprendizagem

Interpreta o movimento uniformemente variado, atravs de grficos posio/tempo, velocidade/tempo e acelerao/tempo.

Reconhece o movimento de um corpo em translao atravs do estudo do movimento de um ponto onde se concentra toda a massa do corpo.

Aplica as leis de Newton na resoluo de problemas algbricos de movimento unidireccional, na horizontal e na vertical, com e sem atrito.

Descreve o movimento de um corpo no plano.

Contedos Movimentos e foras

Movimento unidimensional com acelerao constante - Movimento uniformemente variado - Lei fundamental da dinmica - Fora do atrito

Movimento no plano

UFCD

1 Carga Horria

25 h

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Sistemas termodinmicos, elctricos e magnticos

Resultados da Aprendizagem

Reconhece os principais conceitos de termodinmica. Identifica os balanos energticos que ocorrem nos sistemas termodinmicos. Reconhece a corrente elctrica como forma de transporte de energia. Identifica dispositivos que permitem transformar diferentes formas de energia em energia elctrica. Reconhece as leis dos circuitos elctricos que permitem conduzir a energia elctrica aos locais de consumo. Interpreta os fenmenos ocorridos nos geradores existentes nas centrais hidroelctricas e trmicas.

Contedos Sistemas termodinmicos

Sistemas termodinmicos - Conceito - Tipos Isolados Fechados Abertos

- Fronteiras de um sistema termodinmico Rgida Impermevel Adiabtica

- Processos termodinmicos Variveis de estado

- Evoluo histrica da termodinmica Teoria cintico-molecular

- Escalas termomtricas Absoluta Celsius Fahrenheit

- Temperatura - Presso e volume - Energia interna Energia total (cintica e potencial)

Transferncias de energia sob a forma de calor - Calor Medida de transferncia de energia entre sistemas a temperaturas diferentes

- Caloria Unidade de energia

- Mecanismos de transferncia de energia sob a forma de calor Conduo Conveco

- Condutores e isoladores de calor Condutibilidade trmica

- Primeira lei da termodinmica Lei da conservao da energia

UFCD

2 Carga Horria

25 h

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Sistemas termodinmicos, elctricos e magnticos

Contedos Sistemas termodinmicos (cont)

- Segunda lei da termodinmica Funcionamento de mquinas trmicas baseadas na segunda lei da termodinmica

- Rendimento de mquinas trmicas

Corrente elctrica como forma de transferncia de energia Geradores de corrente elctrica

- Transformao de determinada forma de energia em energia elctrica - Transformaes de energia em geradores Baterias Clulas qumicas Clulas fotoelctricas

- Electromotriz de um gerador Fora elctrica repulsiva Fora elctrica atractiva Potencial elctrico

- Simtrico do trabalho por unidade de carga que um agente externo dever efectuar para afastar duas cargas elctricas de sinais contrrios

- Volt Corrente elctrica

- Intensidade - Ampere - Lei de Ohm

Resistncia equivalente - Conceito - Associao a resistncias em srie e em paralelo

Lei de Joule - Definio - Frmula - Potncia Conceito Watt

Induo electromagntica

Fora magntica Materiais magnticos Plos magnticos Campo magntico

- Densidade das linhas de campo - Tesla

Fluxo de campo magntico Lei de Faraday Dnamo

UFCD

2

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Sistemas termodinmicos, elctricos e magnticos

Contedos Induo electromagntica (cont.)

Centrais hidroelctricas e trmicas Corrente elctrica induzida

- Frequncia Corrente elctrica alternada

- Frequncia Amplitude Tenso alternada

- Frequncia - Amplitude

Geradores de corrente alternada - Funcionamento - Componentes

Corrente contnua - Vantagem de utilizao da corrente alternada sobre a corrente contnua

Transformadores - Princpio de funcionamento - Transformador ideal

UFCD

2

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Movimentos ondulatrios

Resultados da Aprendizagem

Reconhece as grandezas fsicas que caracterizam as vibraes. Reconhece as grandezas fsicas que caracterizam as ondas. Identifica os principais conceitos associados s ondas sonoras. Identifica os principais conceitos associados s ondas luminosas. Reconhece que o movimento ondulatrio de uma vibrao origina uma onda (luz ou som). Identifica a diferena existente entre ondas mecnicas (som) e ondas electromagnticas (luz).

Contedos Ondas mecnicas

Sistemas vibratrios - Movimento peridico - Movimento oscilatrio ou vibratrio - Movimento oscilatrio harmnico simples Valor de afastamento mximo de uma partcula em relao posio de equilbrio Ciclos (nmero de oscilaes por unidade de tempo) Frequncia angular Caracterstica da velocidade de uma partcula ao longo de um ciclo Acelerao de uma partcula ao longo de um ciclo Movimento oscilatrio harmnico adormecido

Propagao de uma vibrao num meio material - Ondas mecnicas Amplitude Comprimento de onda Velocidade de propagao

- Movimento ondulatrio harmnico Perodo de tempo necessrio para propagao da onda Perodo do movimento ondulatrio Movimento oscilatrio harmnico de cada partcula

- Ondas transversais - Ondas longitudinais

Ondas sonoras - Perturbaes longitudinais que se propagam num meio mecnico - Frequncia sonora (hertz) - Ouvido humano Constituio

- Onda sonora como transporte de energia Quantidade de energia medida em watt

- Intensidade do som Unidade de medida - W/m 2 Unidade do nvel de intensidade sonora - bel Escala logartmica

UFCD

3 Carga Horria

25 h

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Movimentos ondulatrios

Contedos Ondas mecnicas (cont.)

- Propagao do som No ar Noutro meio mecnico Intensidade do som

Ondas electromagnticas

Natureza da luz - Luz Fenmeno crepuscular Fenmeno ondulatrio

- Evoluo histrica das teorias relativas luz Etapas fundamentais

- Espectro electromagntico Caractersticas ondulatrias Tipos de radiao electromagntica fontes e detectores Infravermelho Ultravioleta Importncia das radiaes infravermelhas e ultravioletas para os seres vivos

ptica geomtrica - Modelo do raio luminoso Fenmenos de refraco da luz Leis da refraco da luz Fenmenos de reflexo da luz Leis da reflexo da luz

ptica quntica - Interpretao do efeito fotoelctrico Caractersticas do foto

ptica ondulatria - Interpretao do fenmeno de interferncia

UFCD

3

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Fsica moderna fundamentos

Resultados da Aprendizagem

Reconhece as teorias clssicas da fsica que deram origem fsica actual. Identifica os conceitos clssicos da fsica e as respectivas aplicaes tecnologia moderna. Reconhece os conceitos fundamentais da fsica moderna. Descreve os principais fenmenos e ideias que conduziram fsica dos nossos dias. Enuncia os conceitos essenciais de fsica nuclear.

Contedos Fsica moderna fundamentos

Descoberta da estrutura do tomo - Fsica clssica - Espectros de emisso de radiao electromagntica Distribuio de energia contnua Distribuio de energia discreta (espectros de riscas)

- Transporte de energia em grandes distncias Feixes de partculas Ondas

- Caractersticas fsicas de uma partcula - Caractersticas fsicas de uma onda - Descobertas fundamentais que conduziram elaborao da nova fsica Electres Ncleo positivo Electres orbitam em torno do ncleo Teoria de Bohr (tomo de hidrognio)

Novos conceitos de espao e tempo - Relao de Galileu - Princpio da relatividade de Einstein

Fsica nuclear

Fsica nuclear - Teoria de Becquerel Ncleo tem estrutura mas no divisvel

- Ncleos estveis e ncleos instveis - Ncleos atmicos Protes Electres Neutres

- Fisso nuclear Fonte de energia

- Fuso nuclear Fonte de energia

UFCD

4 Carga Horria

25 h

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Reaces qumicas e equilbrio dinmico

Resultados da Aprendizagem

Reconhece os conceitos de reaco qumica e equilbrio qumico homogneo. Identifica situaes de esgotamento de um ou mais do que um reagente numa reaco qumica. Identifica reaces qumicas incompletas e reversveis. Reconhece o processo de equilbrio e desequilbrio de um sistema reaccional. Identifica os aspectos quantitativos do equilbrio qumico.

Contedos Reaces qumicas

Sistema fechado Sistema aberto Sistema reaccional Reaco qumica

- Produtos da reaco Reagentes Indicadores

- Representao simboliza Equaes qumicas Moles Massas Volumes (gases)

- Nomenclatura IUPAC de compostos inorgnicos xidos Hidrxidos cidos Sais

- Lei da conservao da massa numa reaco qumica Lei de Lavoisier

- Equao qumica de conservao do nmero de tomos - Lei de Proust - Reagente limitante - Reagente em excesso - Rendimento mximo de uma reaco qumica completa - Rendimento de uma reaco qumica incompleta

Aspectos qualitativos de uma reaco qumica Aspectos quantitativos de uma reaco qumica Aspectos energticos de uma reaco qumica

- Energia envolvida numa reaco qumica - Reaces endotrmicas - Reaces exotrmicas Existe apenas transferncia de energia trmica

- Reaces utilizadas para produo de energia trmica til Efeitos sociais e ambientais de utilizao de energia trmica

UFCD

5 Carga Horria

25 h

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Reaces qumicas e equilbrio dinmico

Contedos Reaces incompletas e equilbrio qumico

Reversibilidade das reaces qumicas - Reagentes de primeira - Reaco directa - Reaco inversa

Aspectos quantitativos do equilbrio qumico - Estado de equilbrio dinmico - Conservao de cada um dos componentes da mistura reaccional - Concentrao de cada um dos componentes da mistura reaccional Lei de Guldberg e Waage

Equilbrios e desequilbrios de um sistema reaccional - Factores que alteram o estado de equilbrio de uma mistura reaccional Temperatura Concentrao

- Princpio de Le Chtelier - Catalisador Aumento da rapidez das reaces qumicas directa e inversa Estado de equilbrio (aumento de eficincia)

UFCD

5

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Reaces de cido-base e de oxidao-reduo

Resultados da Aprendizagem

Interpreta uma reaco cido-base em termos de troca protnica. Relaciona o aparecimento da chuva cida com a poluio. Interpreta a reaco de oxidao-reduo em termos de troca de electres. Representa e acerta equaes de oxidao-reduo. Utiliza a srie electroqumica na previso da espontaneidade de reaces de oxidao-reduo.

Contedos cidos e bases - teoria protnica de Brnsted-Lowry

Perspectiva histrica dos conceitos de cido e de base cidos e bases segundo a teoria protnica (Brnsted-Lowry) Efeitos da poluio

- Chuva cida Equilbrio de cido-base

Reaces de ionizao/dissociao Constante de equilbrio para a reaco de ionizao da gua

- Produto inico da gua Relao entre as concentraes de io hidrnio e de io hidroxilo

- pH - phO

Constante de acidez e constante de basicidade Fora relativa de cidos e de bases Formao de sais por meio de reaces cido-base e reaces de neutralizao Comportamento cido-base de alguns anies e de alguns caties em soluo aquosa Titulaes cido-base

Caracterizao das volumetrias de cido-base Carcter cido, bsico ou neutro da soluo titulada no ponto de equivalncia Indicadores colorimtricos de cido-base Aparelho medidor de pH

- Sensor de pH Reaces de oxidao-reduo

Perspectiva histrica dos conceitos de oxidao e de reduo Regras para determinao de nmeros de oxidao Espcie oxidada ou redutor e espcie reduzida ou oxidante Semi-reaco de oxidao e semi-reaco de reduo Equaes de oxidao-reduo

- Representao - Acerto

Pares conjugados de oxidao-reduo

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6 Carga Horria

25 h

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Reaces de precipitao e equilbrio heterogneo

Resultados da Aprendizagem

Interpreta uma reaco de solubilidade relativamente formao de um composto pouco solvel. Identifica os conceitos associados ao equilbrio de solubilidade. Reconhece os princpios de solubilidade de slidos e gases em gua. Identifica os fenmenos que ocorrem no quotidiano e na indstria que afectam o equilbrio dos ecossistemas.

Contedos Mineralizao e desmineralizao de guas

Mineralizao das guas e dissoluo dos sais Solubilidade de sais em gua

- Muito solveis - Pouco solveis

Solues no saturadas, saturadas e sobresaturadas Solubilidade de gases em gua Variao da solubilidade de sais e de gases com a temperatura Cristalizao Dessalinizao e escassez de gua potvel Equilbrio de solubilidade

Solubilidade de sais pouco solveis - Equilbrio de solubilidade

Alterao do estado de equilbrio de solubilidade - Princpio de Le Chtelier Variao de concentrao efeito de io comum e da adio de cidos Variao da temperatura

Importncia do equilbrio da solubilidade - Importncia do pH e da solubilidade no controlo da mineralizao das guas - Dissoluo do dixido de carbono em gua Influncia na mineralizao

Dureza da gua - Origem e consequncias Nvel industrial e domstico

Importncia do equilbrio de solubilidade nos ambientes naturais e industriais

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7 Carga Horria

25 h

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Componente Cientfica dos Cursos de Aprendizagem FSICA E QUMICA FP-OF y JANEIRO 2009 14/17

Compostos orgnicos, polmeros, ligas metlicas e outros materiais

Resultados da Aprendizagem

Identifica os compostos orgnicos simples pelo nome IUPAC e pela respectiva frmula qumica. Reconhece os conceitos associados qumica orgnica. Identifica as principais reaces qumicas dos compostos orgnicos. Reconhece as reaces qumicas associadas s biomolculas e a sua influncia no metabolismo. Identifica a importncia dos materiais clssicos na composio de novos materiais. Identifica a composio dos polmeros. Interpreta a composio de uma liga metlica. Interpreta a constituio de um compsito, a partir da sua matriz e das propriedades desejadas. Relaciona a procura de novos materiais com a explorao exaustiva dos recursos naturais, a deficiente reciclagem

e a cada vez mais exigente tecnologia de ponta.

Contedos Compostos orgnicos

Hidrocarbonetos alifticos e aromticos - Mundo dos compostos orgnicos - Importncia dos compostos orgnicos na sociedade - Frmulas empricas Significado Clculo

- Frmulas moleculares Significado Clculo

- Frmulas de estrutura Significado Clculo

- Frmulas estereoqumicas Significado Clculo

- Nomenclatura e isometria de hidrocarbonatos Outros compostos orgnicos

- Classes funcionais e grupos caractersticos Nomenclatura Isometria

Reaces dos compostos orgnicos

Combusto - Oxidao-reduo

Adio a compostos insaturados - Hidrogenao - Halogenao - Hidratao

Esterificao e hidrlise

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8 Carga Horria

25 h

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Componente Cientfica dos Cursos de Aprendizagem FSICA E QUMICA FP-OF y JANEIRO 2009 15/17

Compostos orgnicos, polmeros, ligas metlicas e outros materiais

Contedos Biomolculas e metabolismo

Hidratos de carbono - Poli-hidroxialdedos - Poli-hidroxicetonas

Classificao das aldoses e cetoses - Nmero de tomos de carbono

Acares redutores Acares no redutores Alfa aminocidos (D/L)

- Configurao relativa Aminocidos

- Unidades estruturais bsicas das protenas Famlias de lpidos

- cidos gordos Propriedades

- leos e gorduras Propriedades

- Fosfolpidos Propriedades

- Ceras Composio qumica de alguns leos e gorduras Triacilgliceris

- Saponificao Plsticos e materiais polmeros

Relao dos plsticos com a vida das sociedades actuais Polmeros

- Polmeros naturais Grau de polimerizao e massa molecular relativa Homopolmeros e copolmeros Polmeros de adio e polmeros de condensao

- Polmeros artificiais Grau de polimerizao e massa molecular relativa Homopolmeros e copolmeros Polmeros de adio e polmeros de condensao

- Polmeros sintticos Grau de polimerizao e massa molecular relativa Homopolmeros e copolmeros Polmeros de adio e polmeros de condensao

Polmeros biodegradveis Polmeros fotodegradveis Polmeros solveis em gua

UFCD

8

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Componente Cientfica dos Cursos de Aprendizagem FSICA E QUMICA FP-OF y JANEIRO 2009 16/17

Compostos orgnicos, polmeros, ligas metlicas e outros materiais

Contedos Plsticos e materiais polmeros (cont.)

Macromolcula e cadeia polimrica Materiais plsticos

- Termoplsticos - Plsticos termofixos

Identificao de plsticos pelos cdigos Testes fsico-qumicos para identificao de plsticos Metais e ligas metlicas

Importncia dos metais e das ligas metlicas ao longo dos tempos - Perspectiva histrica da utilizao dos metais e das ligas metlicas Era do cobre Era do bronze Era do ouro

- Aplicabilidade dos metais e das ligas metlicas - Impactes ambientais provocados pelos metais e ligas metlicas Formas de minimizar os impactes ambientais

Estrutura e ligao qumica dos metais - Ligao metlica - Rede cristalina dos metais - Propriedades e estrutura Condutibilidade elctrica e trmica Ductilidade Maleabilidade

Ligas metlicas - Conceito Solues slidas

- Exemplos Estanho Lato Ao Bronze Ouro Metais com memria de forma

- Aplicabilidade Decorao Condutores elctricos Clulas fotoelctricas

UFCD

8

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Componente Cientfica dos Cursos de Aprendizagem FSICA E QUMICA FP-OF y JANEIRO 2009 17/17

Compostos orgnicos, polmeros, ligas metlicas e outros materiais

Contedos Outros materiais - cermicos e compsitos

Materiais cermicos - Conceito - Principais componentes - Propriedades Relao entre as propriedades qumicas e fsicas

- Importncia dos materiais cermicos Matrias-primas tradicionais Matrias-primas no tradicionais e especiais

Compsitos - Conceito - Fases de um compsito - Vantagens de um compsito relativamente a outros materiais - Exemplos de materiais compsitos Polmero/cermicos Metal/cermicos

UFCD

8