EUSO, 2019 - Portugal INTRODUÇÃOTarefa 1-3 - Determinação do Conteúdo Fenólico e Avaliação da Qualidade da Cortiça 120 pontos Tarefa 1-4- A Cortiça como Isolante Térmico

EUSO, 2019 - Portugal

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INTRODUÇÃO A cortiça é um tecido existente em plantas formado por células cujo conteúdo é uma mistura gasosa de composição semelhante ao ar e ligada a polímeros naturais cujos principais componentes são a suberina (45%), a lenhina (27%) e polissacarídeos (12%). Este produto natural extraordinário é, nada mais, nada menos, do que a casca do sobreiro, a única árvore com revestimento do tronco auto renovável. Portugal possui quase 50% da área cultivada de sobreiro a nível global e é o maior produtor de cortiça do mundo, contribuindo com 55% para a produção anual a nível mundial.

A remoção da cortiça é realizada apenas por profissionais especializados que conseguem extrair a casca sem danificar o sobreiro para que a mesma possa ser efetuada a cada nove anos. No entanto, um sobreiro tem de ter 25 anos antes de poder ser retirada a casca pela primeira vez. Esta primeira cortiça extraída pode ser utilizada como matéria-prima para produtos de isolamento térmico e acústico. A cortiça é amplamente explorada devido às suas propriedades únicas e atualmente a sua aplicação industrial vai muito além da produção de rolhas e de pavimentos. Por exemplo, o foguetão Vega da Agência Espacial Europeia (ESA) foi lançado para o espaço em 2012 e, a fim de evitar o seu sobreaquecimento, foi colocada cortiça no seu cone do nariz e em outras áreas sensíveis à temperatura. Num contexto de Desenvolvimento Sustentável, a cortiça pode desempenhar um papel relevante, porque é um recurso natural, renovável, reciclável e não tóxico, com qualidades ambientais excecionais e um elevado potencial de características tecnológicas inovadoras.

Numa viagem à província do Alentejo, dois amigos, Vasco e Isabel, ficaram muito surpreendidos quando viram umas árvores grandes e belas cuja casca acabara de ser removida.

Aproximaram-se dos trabalhadores e questionaram se o processo utilizado poderia prejudicar as árvores. Os trabalhadores responderam com um sorriso e explicaram que o tipo de casca que eles extraíam era simplesmente a cortiça, material usado para o fabrico de rolhas de garrafas.

Entretanto, a Isabel lembrou-se de fotografias dos seus pais que tinham visitado o Pavilhão de Portugal na Expo 2000 em Hannover (Figura A), cujas paredes eram de cortiça! Ficaram muito curiosos e decidiram que queriam aprender mais sobre essa árvore fantástica, o sobreiro, a cortiça que produz e suas possíveis aplicações.

Figura A – Pavilhão de Portugal na Expo 2000 em Hannover Álvaro Siza Vieira e Eduardo Souto Moura, arquitetos portugueses vencedores do Prémio Pritzker, utilizaram placas de cortiça expandida e placas de cortiça de alta densidade como revestimento externo em algumas fachadas do edifício.


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Com esta tarefa conhecerá um pouco mais sobre a cortiça e, provavelmente, compreenderá porque é considerada um produto natural extraordinário. Com este objetivo, irá mostrar ao Vasco e à Isabel como identificar a melhor árvore produtora de cortiça que permitirá a confeção de rolhas premium para garrafas de vinho. Também irá mostrar-lhes como avaliar a qualidade de uma rolha de cortiça e demonstrar que a cortiça pode ser um isolante térmico eficiente. Esta prova inclui 4 tarefas individuais que consistem em: Tarefa 1-1-Identificação das Principais Características da Cortiça e da Árvore Produtora de Cortiça 60 pontos Tarefa 1-2- Seleção da Placa de Cortiça Perfeita para Fazer Rolhas de Garrafa de Vinho Premium 60 pontos Tarefa 1-3 - Determinação do Conteúdo Fenólico e Avaliação da Qualidade da Cortiça 120 pontos Tarefa 1-4- A Cortiça como Isolante Térmico 120 pontos


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TAREFA 1 - 1.: IDENTIFICAÇÃO DAS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DA CORTIÇA E DA

ÀRVORE QUE PRODUZ CORTIÇA.

Introdução

Existem aproximadamente 200 espécies listadas sob o género Quercus, mas apenas uma espécie tem a capacidade de produzir continuamente uma estrutura com características tecnológicas que a tornem altamente valiosa. Esta estrutura é comumente chamada de cortiça e é uma estrutura protetora chamada phellem por botânicos.

A cortiça é avaliada segundo a sua qualidade, sendo avaliados dois fatores físico-químicos principais: espessura da placa e porosidade da placa. A espessura da placa está relacionada com o crescimento anual da cortiça, isto é, o número de células produzidas por ano. Atualmente, o ciclo de produção de cortiça demora 9 anos, sendo os anéis anuais visíveis nas réguas (Figura 1 - 1.1). As placas de cortiça são classificadas de acordo com a sua espessura e são normalizadas em classes de calibradores. No entanto, não existe uma relação direta entre espessura e qualidade. Placas muito finas não são adequadas para fins industriais, enquanto as placas grossas têm demasiada permeabilidade ao gás (característica negativa para a qualidade da cortiça). Quando se tem uma espessura de placa adequada, a placa é avaliada pela sua porosidade.

Figura 1 - 1.1 – Representação esquemática de um plano intersectorial de uma placa de sobreiro. O câmbio cortical ou felogénio produz camadas de cortiça que se desenvolvem radialmente com um ritmo fisiológico anual; nove anéis anuais de crescimento estão representados aqui (1-mais recente; 9-mais antigo). A casca da cortiça (10) está exposta à atmosfera. O felogénio (11) está em contacto com o anel de crescimento mais recente (1).

Assim, a qualidade da cortiça é o resultado da composição genética individual e das condições de crescimento, tanto abióticas (por exemplo, disponibilidade de água) como bióticas (por exemplo, agentes patogénicos que compreendem o crescimento de árvores ou que comprometem a homogeneidade da cortiça).

Nesta tarefa, pede-se que identifique a árvore produtora de cortiça (tarefa 1 - 1) e identifique as principais características da qualidade da cortiça (tarefa 1 - 2).


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Materiais e equipamento

• Cinco caixas de Petri com material vegetal (A - E), uma por amostra (cada indivíduo representa uma espécie) contendo:

o Folhas, frutos o Caixa de Petri pequena com cortes ultrafinos do caule (para coloração com vermelho

do Sudão) • Micro-fatias de cortiça para controlo positivo da coloração vermelha do Sudão (rotulada

como “+”) • Fotografias dos ramos, frutos, folhas e árvores de cada espécie (A - E) • Anexo 1 “Características morfológicas do material biológico” • Lâminas de vidro para microscópio, 1 caixa • lamelas de vidro, 1 caixa • Pinças, 1 peça • Micropipeta de 20 μL, 1 peça • Pontas de micropipeta de 20 μL, 1 caixa • Água desionizada em tubo de ensaio de 10 mL, 1 peça (rotulada como “H2O”) • Reagente vermelho do Sudão num tubo de ensaio de 10 mL, 1 peça (rotulado como “Sudan

Red”) • Etanol 70% em tubo de ensaio de 10 mL, 1 peça (rotulado como "EtOH") • Pipetas de Pasteur, 3 peças • Contentor com 24 poços, 1 peça • Copo de plástico de 500 mL para o lixo, 2 peças • Temporizador também para ser usado na Tarefa I.3, 1 peça • Microscópio óptico, 1 peça • Lupa binocular - compartilhado (um partilhado por dois grupos de trabalho)

Se entornarem um produto químico, quebrarem um pedaço de vidro ou destruírem material biológico e precisem de uma substituição, peçam ajuda ao assistente de laboratório.

Qualquer material adicional da lista acima mencionada será penalizado com 5 pontos, salvo indicação em contrário. Só pode pedir uma caixa de petri com material biológico e se pedir será penalizado com 10 pontos. 1 - 1.1. Identificação da árvore que produz cortiça

Na sua estação de trabalho, encontrará 5 caixas de Petri com amostras biológicas - denominadas A, B, C, D e E - de cinco árvores diferentes, uma delas é a árvore produtora de cortiça. Por favor, tenha muito cuidado ao manusear as seções finas. Nesta tarefa, tem que identificar as 5 espécies às quais cada espécime pertence, seguindo um conjunto de atividades experimentais. Preencha a tabela a seguir que o levará à caracterização e identificação das 5 árvores (A, B, C, D e E). Para isso, você precisará usar as amostras biológicas na placa, as fotos e o Apêndice 1 fornecidos. Ao preencher a tabela, indique com uma cruz (X) as características que melhor se ajustam às suas observações e / ou resultados experimentais. Pode ser o caso de haver mais de uma opção correta para cada amostra. Certifique-se de indicar claramente tudo o que se aplica.


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Se selecionar opções incorretas, será penalizado com 20% dos pontos por opção. Se não selecionar todas as opções que se aplicam, será penalizado com 10% dos pontos por opção

1 - 1.1.1. Instruções para o procedimento experimental

Leia a tabela cuidadosamente antes de começar suas observações. Para evitar múltiplas observações do mesmo material (entrar e sair da placa), observe logo em cada amostra todas as características sob o microscópio óptico ou lupa binocular que são solicitadas na tabela. Observação do material biológico e fotografias ao microscópio:

1. Observação de tricomas de folhas (“pelos”) no microscópio: coloque a folha no topo de uma lâmina de vidro, não junte água nem lamela; Ligue o microscópio e observe a ampliação menor, 10x10. Observe os dois lados da folha (superior e inferior). Observe todas as folhas disponíveis e, em cada folha, observe várias áreas.

2. Teste da gota de água: selecione uma folha e use uma micropipeta para medir uma gota de 10 µL de água. Aplicar suavemente, sem pressionar, a gota em cada uma das páginas da folha (superior e inferior). Aplicar pelo menos 10 gotas por superfície foliar, em diferentes partes da mesma folha. Certifique-se que aplica uma gota na nervura do meio e outra gota numa superfície que não esteja em contato com essa nervura.

3. Observe a gota de água à lupa binocular para determinar a sua forma. 4. Ao analisar a superfície inferior e após o teste de gotículas, incline a folha a 90 ° e verifique se a

gota escorrega ou muda de forma. Responda à pergunta com base no comportamento de pelo menos 10 gotas.

5. Seque as gotas com papel e ponha o material biológico nas caixas de Petri respetivas. 6. Teste vermelho de Sudão: Use a caixa com 24 poços para corar os cortes de caules jovens. Use

três poços por espécie. Pipete 0,5 ml do corante Sudan Red, 0,5 ml de etanol a 70% ou 0,5 ml de água por poço (conforme indicado na figura abaixo). Pode encontrar todos estes reagentes em tubos de 10 ml etiquetados. Use as pinças fornecidas para escolher os cortes e passá-los através das soluções.

Insira os cortes na solução de etanol a 70% durante 1-2 min. Em seguida, insira-as na solução Red Sudan e incube por 10 min; retire as fatias e lave-as na solução anterior de etanol a 70% (1-2 min); Passe as fatias em água destilada (1-2 min) e monte-as numa lâmina, cubra com uma gota de água e uma lamela.

Observe a preparação ao microscópio. Veja várias amostras diferentes conforme o esquema em baixo. Além das 5 amostras de árvores, você também precisa de corar o controle positivo.


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Layout Proposto: Poços A1 a A6 – use para a solução de 70% etanol; Poços B1 a B6 – use para a solução Sudan Red; Poços C1 a C6 – use para água; Poços D1 a D6 não utlize estes.

Use poços A1 a C1 para a amostra A, A2 a C2 para a amostra B, etc. Use poços A6 a C6 para o controle positivo.

Leia a tabela e otimize o uso do microscópio e da lupa binocular. A troca de material biológico nas caixas de Petri será penalizada com 20 pontos.

❖ Escreva o número ID dataset do material biológico na folha de respostas.


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Questão 1.1.a

Seguindo as instruções fornecidas, preencha a Tabela 1.1.a na folha de respostas:

❖ Insira os seus resultados sob a questão 1.1a. na folha de respostas.

Questão 1.1.b

Ao completar as suas observações, use a chave dicotómica fornecida na folha de respostas para identificar as espécies presentes em cada caixa de Petri. Na folha de respostas, na Tabela 1.1.b, faça uma correspondência entre a letra da caixa de Petri e o nome da árvore.

❖ Insira os seus resultados sob a pergunta 1.1.b na folha de respostas.

Questão 1.1.c

Nas árvores, em qual das páginas da folha esperaria encontrar estomas?

❖ Insira os seus resultados sob a pergunta 1.1.c na folha de respostas.

Questão 1.1.d

Nas árvores, qual a vantagem de ter folhas altamente pubescentes?

❖ Insira a sua resposta em questão 1.1.d na folha de respostas.

Questão 1.1.e

Se lhe for pedido para determinar essas árvores são monocotiledôneas ou dicotiledôneas, qual órgão vegetal que usaria?

❖ Insira a sua resposta na pergunta 1.1.e na folha de respostas.

Questão 1.1.f

Foi-lhe pedido para realizar a coloração do Sudan Red, vermelho Sudão, em caules jovens dos vários espécimes. Provavelmente vai aperceber-se duma camada escura na parte mais externa das seções. Pode dizer a função mais provável dessa camada?

❖ Insira a sua resposta na pergunta 1.1.f da folha de respostas.


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TAREFA 1 - 2.: SELEÇÃO DA PLACA DE CORTIÇA MELHOR PARA FAZER ROLHAS DE

GARRAFAS DE VINHO PREMIUM.

Introdução

Agora que conseguiu identificar qual a amostra que pertence a uma árvore de Quercus suber, vulgarmente conhecida como sobreiro, precisamos da sua ajuda para determinar que amostra das placas de cortiça deve ser utilizada para rolhas de garrafas de vinho.

Placas de cortiça de três árvores diferentes, que representam três tipos diferentes de cortiça, foram recolhidas para a sua análise (Figura 1 - 2.1). Por favor, dedique alguns momentos para analisar a textura, a porosidade e as imperfeições presentes nas suas amostras de cortiça. Placas de cortiça com muitas lesões ou com espessura inadequada, não são apropriadas para fazer rolhas de garrafas de vinho.

Figura 1 - 2.1 – Imagens obtidas da parte lateral de cada placa (marcadas de A a C).

É possível observar os efeitos do ambiente em cada árvore em particular. As células da cortiça não crescem no Inverno, crescem apenas na Primavera e no Verão. A taxa de crescimento depende das condições fisiológicas da árvore e da quantidade de água disponível. Durante a primavera, podemos observar mais divisões celulares, que resultam em células maiores com paredes celulares mais finas. Durante o verão, há menos divisões celulares, que resultam em células com paredes celulares montadas de forma diferente (mais duras e mais escuras).

As condições ambientais são refletidas em cada anel de crescimento de árvores e a análise da largura dos anéis de árvores pode fornecer informações adicionais sobre as condições de crescimento, ou seja, efeitos climáticos, ataques de insetos, disponibilidade de luz e fogo.

Nesta tarefa, é necessário determinar a fracção média do material de cortiça com imperfeições de 3 placas de cortiça mostradas na Figura 1 - 2.1 (uma amostra de cada placa de cortiça está disponível


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no laboratório, caso queira observar brevemente estas imperfeições). A amostra com uma espessura adequada e menor fração de imperfeições deve ser a melhor para a produção de rolhas de garrafa.

Materiais e equipamento ● 1 Computador. ● Amostras de cortiça para observação direta, partilhadas. 1 conjunto com 3 amostras está

disponível por laboratório.

1 - 2.1. Controlo de qualidade das placas de cortiça: quantificação das imperfeições:

Siga o procedimento descrito abaixo:

1. Abra o programa ImageJ e OpenOffice, clicando duas vezes no símbolo respetivo na área de trabalho. No Open Office, escolha a opção SpreadSheet.

2. No ImageJ, abra os arquivos chamados A a C (comando Arquivo> Abrir) que estão na área de trabalho (Folder Images_EUSO). Esses arquivos de imagem foram tirados com um scanner digital e salvos no formato de cor RGB.

3. Extraia as informações em cada canal aplicando o comando “Image>Color>Split Channels”. Este comando extrairá as informações nos canais Vermelho, Verde e Azul em três imagens diferentes.

4. Para cada imagem, aplique o comando “Image>Lookup Tables>Grays” (para alterar a cor de cada quadro para Cinza). Em seguida, aplique o comando “Image>Adjust>Brightness/Contrast” (para ajustar a intensidade dos pixels em cada imagem) e escolha a opção Auto. Por fim, escolha a opção “File>Save As>Tiff” (para salvar cada imagem em um formato TIFF). Altere o nome de cada imagem para qualquer designação escolhida que identifique claramente a cor.

5. Para cada placa (amostras de A a C) você obtém três imagens. Para cada amostra, decida qual imagem usar nas próximas etapas.

Questão 2.1.a Que canal ou quais os canais que permite(m) uma melhor observação dos anéis de crescimento?

❖ Escreva os seus resultados na questão 2.1.a na folha de resposta.

6. Depois de escolher a imagem que deseja analisar, salve-a com um nome diferente, como “Image_1 - tif”. Em seguida, abra a imagem com o comando File> Open e escolha o botão na barra de ferramentas que corresponde à Seleção de retângulo (primeiro botão do lado esquerdo). Selecione a área da cortiça que você deseja analisar. Não inclua o fundo preto.

7. Copie as informações dentro da seleção, escolhendo o comando Edit> Copy to System.

8. Escolha a opção File> New> System Clipboard. Esta etapa irá colar as informações que copiou

num novo ficheiro RGB.


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9. Escolha a opção Image> Type> 8 bits para converter o ficheiro de um formato RGB Color para um formato de 8 bits.

10. Escolha a opção File> Save as > Tiff (para salvar a região selecionada num formato TIFF). Salvar como Image_A_crop_1.tif.

11. Escolha a opção Image> Adjust Threshold e defina as intensidades dos pixels na janela

“Threshold” para incluir as áreas escuras que deseja quantificar. Se está satisfeito com as regiões selecionadas, escolha "Aplicar". As regiões selecionadas serão coloridas com branco e uma intensidade de pixel de 255. As outras regiões serão coloridas com preto e uma intensidade de pixel de 0.

12. Escolha a opção Analyze> Set Measurements e defina o que deseja medir e o número de casas decimais.

13. Escolha a opção Analyse> Measure e registe os valores obtidos na janela “Results”. Esta é a área da imagem inteira que tem em pixels2 (pixel x pixel).

14. Feche a janela “Results”.

15. Para salvar uma imagem com a área com pixels brancos, use a opção File> Save as> Tiff. Salvar como Image_A_crop_1 _threshold.tif

16. Escolha a opção Analyze> Analyze Particles e decida quais os parâmetros que vai precisar. Propomos que escolha a opção “Outlines” em “Show:” (para observar as regiões que foram selecionadas) e que clique na opção “Display Results” e “Add to Manager” (para salvar os resultados num ficheiro que pode abrir usando a spreadsheet do OpenOffice também disponível na área de trabalho). Em seguida, clique em "OK".

17. Pode selecionar cada Região de Interesse montada (ROI) na janela “ROI Manager” e ver onde ela está na janela com a sua imagem. Selecione toda a ROI e guarde o ficheiro na mesma pasta onde guardou todos os seus ficheiros ImageJ. Os valores da área para cada ROI são mostrados na janela “Resultados” em pixels2.

Não se esqueça de organizar e salvar os seus ficheiros de modo a ser possível confirmar que executou de forma correta o protocolo proposto. Esta informação vai ser considerada na classificação das questões 2.1.b a 2.1.e.

Questão 2.1.b

Quantos ficheiros produziu com o protocolo que seguiu para determinar a percentagem de área com imperfeições nas amostras de cortiça A a C? Por favor, inclua os ficheiros que produziu com o software baseado na spreadsheet que está disponível no seu computador.

❖ Escreva os seus resultados na Questão 2.1.b da folha de respostas.


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Questão 2.1.c

Que área das amostras de cortiça A a C considerou na determinação da percentagem de área com imperfeições? Desenhe a área com marcador à prova de água na folha de respostas.

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.c na folha de respostas.

Questão 2.1.d

Determine a percentagem de área com imperfeições nas diferentes amostras de cortiça A a C. Qual das amostras apresenta a menor percentagem de área com imperfeições? Vai precisar de usar o spreadsheet do OpenOffice disponível no seu computador.

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.d na folha de respostas.

Questão 2.1.e

Tenha em consideração a área com imperfeições, desenhe um gráfico de barras com as percentagens das regiões escuras presentes nas 3 placas de cortiça. Deve usar os valores medidos na questão anterior.

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.e na folha de respostas.

Questão 2.1.f

Quantos anéis de crescimento podem ser observados facilmente na placa A?

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.f na folha de respostas. Considere a Figura 1 - 2.2 para as questões seguintes, na qual se podem detetar 10 camadas diferentes que correspondem a 10 anos consecutivos de crescimento. Figura 1 - 2.2 – Imagem da área lateral de uma das placas que analisou. Os números correspondem a aneis de

crescimento anuais.

Questão 2.1.g Porque razão há áreas mais escuras e mais claras num anel de crescimento? Escolha a melhor hipótese.

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.g na folha de respostas.

Questão 2.1.h Em que ano deve ter chovido mais?

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.h na folha de respostas.


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Questão 2.1.i

Indique quais as regiões que correspondem ao crescimento durante a primavera e verão.

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.i na folha de respostas.

Questão 2.1.j Que camada/anel de crescimento foi exposto à atmosfera?

❖ Escreva os resultados na questão 2.1.j na folha de respostas.


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TAREFA 1 - 3.: DETERMINAÇÃO DO TEOR FENÓLICO TOTAL E AVALIAÇÃO DA

QUALIDADE DA CORTIÇA

Introdução Devido às suas características físicas e químicas únicas, a cortiça é uma excelente vedante para vinhos de mesa, espumantes e licores, entre outros. Como visto na tarefa anterior (Tarefa 1 - 2), nem todos os tipos de cortiça podem ser utilizados no fabrico de rolhas para garrafas de vinho. Placas de cortiça com demasiada permeabilidade ou com a espessura inadequada, não são apropriadas para fazer rolhas de garrafas de vinho. Isto porque os aromas da cortiça podem influenciar o cheiro e o sabor do vinho. A complexidade dos aromas da cortiça está por vezes associada ao aparecimento de efeitos sensoriais indesejáveis no vinho. Isto pode surgir como consequência da presença de químicos exógenos de origem microbiológica. Embora a percentagem de aparecimento de aroma indesejáveis associados ao uso de rolhas de cortiça seja muito baixa, os produtores de rolhas de cortiça têm feito esforços para aplicar métodos de controlo de qualidade apropriados. Entre estes, na análise sensorial das rolhas é importante avaliar a presença do 2,4,6-tricloroanisol (TCA), que causa o cheiro/sabor a mofo no vinho. A formação de TCA ocorre quando microrganismos, como fungos, entram em contacto com compostos à base de cloro, geralmente clorofenóis, como representado na Figura 1 - 3.1.

Figura 1 - 3.1 – Via de produção de 2,4,6-tricloroanisol (TCA). 1 - Lenhina; 2 - Fenol; 3 - 2,4,6-Triclorofenol (TCP); 4 - 2,4,6-Tricloroanisol (TCA); A - Fungos; B – Biometilação de fungos filamentosos.

Como o próprio fenol é um produto da degradação da estrutura polimérica da cortiça, a determinação quantitativa do fenol presente na cortiça é um parâmetro importante para determinar, não só a sua qualidade, mas essencialmente as suas possíveis aplicações. Nesta tarefa irá determinar a quantidade de fenol presente em amostras de cortiça e, assim, classificar a cortiça em termos de qualidade para utilização na produção de rolhas.


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O ensaio de quantificação fenólica é baseado no reagente de Folin-Ciocalteu (Folin). O reagente Folin contém complexos de ácido fosfomolíbdico/fosfotúngstico. O método baseia-se na transferência de eletrões em solução alcalina de compostos fenólicos para formar um cromóforo azul constituído por um complexo fosfomolibdénio/fosfotungsténio. A sua intensidade da cor depende da concentração de compostos fenólicos. O reagente Folin reduzido é detetável com um espectrofotómetro na região entre 600 e 710 nm. Na análise quantitativa de fenóis, a lei de Lambert-Beer será usada. Relaciona a concentração de um composto com sua absorvância.

A = εbC Esta lei prevê uma relação linear entre a absorvância (A) e a concentração molar do composto (C), se (b), a largura da célula ou da cuvete (percurso ótico da célula ou cuvete), é mantida constante. ε é uma constante definida como a absortividade e é característica dos meios composto e solvente. Assim, é possível determinar a concentração (mg.L-1 ou mol.L-1) de um dado composto em solução através da absorvância dessa solução, se o percurso ótico da célula (cm) e a absortividade (L.mg-1.cm-1 ou L.mol-1.cm-1) forem conhecidos.

Materiais e equipamento

● Balões volumétricos de 50 mL, 10 peças ● Copos (gobelés) graduados de 25 mL, 15 peças ● Pipetas volumétricas de 3,00 mL, 2 peças ● Pipetas volumétricas de 5,00 mL, 1 peça ● Pipetas volumétricas de 10,00 mL, 1 peça ● Pipetas volumétricas de 20,00 mL, 1 peça ● Pipetas volumétricas de 25,00 mL, 1 peça ● Pompete, 1 peça (tabuleiro com material geral) ● Micropipeta de 1000 μL, 1x ● Pontas de micropipeta de 1000 μL, 1 caixa ● Pipetas de Pasteur descartáveis ● Cuvetes de plástico de 1 cm de percurso ótico/2 mL, 5 peças ● Copos de 500 mL para despejos/lixo, 2x ● Marcador de vidro, 1 peça ● Água desionizada em esguichos de 500 mL, 2 peças (rotuladas “H2O”) (pode voltar a encher

caso necessite, sem qualquer penalização) ● Solução stock (solução mãe) de ácido gálico (0,00050 mol.L-1), 100 mL (rotulada “Gallic

Acid”) ● Solução stock de reagente Folin-Ciocalteu, 20 mL (rotulada “Folin”) ● Solução stock de carbonato de sódio (7,5% w/w), 20 mL (rotulada “Na2CO3”) ● 3 amostras de extratos de cortiça (rotuladas “Lot A”; “Lot B”; “Lot C”), 2 mL cada ● Colorímetro, 1 peça ● Calculadora TI-Nspire CX, 1 peça (tabuleiro com material geral) ● Calculadora científica TI-30X, 1 peça ● Cronómetro, também usado na Tarefa 1 - 1, 1 peça (tabuleiro com material geral)

Se derramar um produto químico ou quebrar material de vidro e precisar de o substituir, solicite a ajuda do assistente de laboratório.


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Qualquer material acima mencionado adicional terá uma penalização de 5 pontos, salvo indicação em contrário. Amostras adicionais terão uma penalização de 10 pontos. 1 - 3.1. Declive da curva de calibração (m)

A primeira tarefa é a determinação do termo εb da lei de Lambert-Beer, que corresponde ao declive m, usando um conjunto de soluções de concentrações conhecidas (soluções padrão) preparadas a partir de uma solução stock de ácido gálico (5.0 x 10-4 mol.L-1). O ácido gálico é tradicionalmente usado para determinar o conteúdo total fenólico (CTF) em vários materiais.

Figura 1 - 3.2 – Estrutura química do ácido gálico (AG).

Prepare 50 mL de cada solução padrão usando os volumes indicados na Tabela 3.1, usando a pompete (consulte o Apêndice 2) e a pipeta apropriada.

Tabela 3.1

Soluções padrão preparadas a partir da solução stock

Padrão Solução stock 0.00050 mol.L-1

Volume a adicionar em mL

S1 3,00

S2 5,00

S3 10,00

S4 20,00

S5 25,0

Questão 3.1.1.

Calcule a concentração das soluções padrão que preparou (em mg.L-1). Indique os valores obtidos com 2 casas decimais.

❖ Insira os seus cálculos e resultados na folha de respostas, na Questão 3.1.1 na tabela.


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1 - 3.1.1. Amostras para a curva de calibração

1. Usando a micropipeta transfira cuidadosamente 500 μL de cada solução padrão para copos de 25 mL e a cada um adicione 500 μL do reagente Folin, agite, espere 3 minutos e adicione 500 μL da solução de Na2CO3.

2. Prepare uma solução branco seguindo as instruções do ponto 1., usando 500 μL de H2O em vez da solução padrão.

3. Agite todas as soluções que preparou e deixe repousar por 30 minutos.

4. Ligue o colorímetro, aguarde aproximadamente 5 minutos e calibre-o usando a solução branco (consulte as instruções do “Vernier Colorimeter” no Apêndice 3).

5. Depois dos pontos 3. e 4., leia a absorvância das soluções ao comprimento de onda de 635 nm usando o colorímetro. Indique o valor obtido com 2 casas decimais.

Questão 3.1.2.

❖ Registe os valores na tabela da folha de respostas na Questão 3.1.2.

Questão 3.1.3.

Represente a absorvância (A) em função da concentração de ácido gálico (Cácido gálico).

❖ Represente graficamente os pontos experimentais no papel milimétrico na folha de respostas na Questão 3.1.3.

Questão 3.1.4.

A partir dos dados A e Cácido gálico, determine o declive da reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais.

A linha reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais pode ser determinada pelo método de ajuste pelos mínimos quadrados. Este método baseia-se na minimização de uma função que calcula a soma dos quadrados das diferenças entre os valores esperados de A e os valores experimentais correspondentes.

Para tal, comece por calcular as somas de acordo com a tabela exemplo.

Exemplo dos cálculos para a determinação do declive usando o método de ajuste pelos mínimos quadrados.

(xi)2 xi x yi

x12 x1 x y1

…. ….

x52 x5 x y5

Sx2 = Soma dos (xi)2 Sxy = Soma dos (xi x yi)


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Calcule m usando a expressão:

❖ Preencha a Tabela na Questão 3.1.4 na folha de respostas com as somas que vai usar para determinar o declive

❖ Insira os seus cálculos e resultado de m na Questão 3.1.4 na folha de respostas

❖ Registe o valor da absortividade molar do ácido gálico No gráfico A versus Cácido gálico e usando o valor de m que calculou, desenhe a linha reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais.

❖ Desenhe a linha reta no gráfico do papel milimétrico da Questão 3.1.3 na folha de respostas.

1 - 3.2. Limite de Deteção – LOD

O limite de deteção, LOD, é um parâmetro muito importante que determina o grau de confiança com o qual a concentração de uma amostra pode ser medida. Quando se estudam amostras de concentração abaixo do limite de deteção de uma técnica, geralmente é necessário adicionar uma etapa de concentração da amostra.

Para qualquer técnica, o LOD pode ser calculado como 3 vezes o desvio padrão máximo (σ) da medição dividido pelo declive da curva de calibração de acordo com a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).

LOD = 3σ / declive

No mundo real, qualquer sinal medido tem uma incerteza associada, que é uma flutuação em torno de um valor médio, que afeta a precisão da medição. Por exemplo, se uma solução de uma dada concentração é preparada várias vezes, pesando a mesma quantidade de composto e dissolvendo-a na mesma quantidade de solvente, serão obtidas concentrações finais diferentes.

O desvio padrão está relacionado com a distância entre os valores medidos e o valor médio das medições e é afetado pela incerteza envolvida na preparação e na medição.

Determine a incerteza das medições da absorvância a 635 nm preparando 5 réplicas da solução padrão 1. Para cada uma delas:


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1. Meça 500 μL de cada solução padrão para um copo de 25 mL e adicione 500 μL de reagente de Folin, agite, espere 3 minutos e adicione 500 μL de Na2CO3.

2. Prepare um branco seguindo as instruções do ponto 1. mas usando 500 μL de H2O em vez da amostra padrão.

3. Agite e deixe em repouso durante 30 minutos.

4. Calibre o colorímetro com o branco (consulte as instruções do “Vernier Colorimeter” no Apêndice 3).

5. Terminados os 30 min de incubação, leia, no colorímetro, a absorvância das 5 amostras a 635 nm. Indique os valores obtidos com 2 casas decimais.

❖ Registe os valores na tabela na folha de respostas da Questão 3.2.1

Em estatística, o desvio padrão (σ) é uma medida usada para quantificar a variação ou dispersão de um conjunto de dados. Um desvio padrão baixo indica que os dados tendem a estar próximos da média (também chamado de valor esperado) do conjunto, enquanto um desvio padrão alto indica que os dados estão espalhados por um intervalo maior de valores.

Para um conjunto finito de números, o desvio padrão é obtido pela raiz quadrada do quadrado da diferença entre cada valor e a média dos valores.

Por exemplo, se obtivemos os valores 2; 4; 4; 4; 5; 5; 7; 9 a partir de 8 medições sucessivas, a média das medições é 5.

Primeiro, calcule os desvios de cada ponto à média e calcule o quadrado do resultado de cada valor, para obter os desvios quadrados:

(2-5)2=9

(4-5)2=1

(4-5)2=1

(4-5)2=1

(5-5)2=0

(5-5)2=0

(7-5)2=4

(9-5)2=16

Calculando a média desses valores (designada por variância) obtém-se 4. O desvio padrão é a raiz quadrada da variância σ = 2

Questão 3.2.2.

A partir do desvio padrão e do declive, deve determinar o LOD do conteúdo total de ácido gálico.


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❖ Registe os seus cálculos e resultados na folha de respostas, na Questão 3.2.2

1 - 3.3. Análise e avaliação de extratos de cortiça

As placas de cortiça A, B, C, da tarefa anterior (Tarefa 1 – 2), foram submetidas a um procedimento de extração e o extrato obtido foi concentrado 10 vezes e armazenado a -20 °C, para assegurar a sua conservação. Três amostras de extratos de cortiça (Lot A; Lot B; Lot C) são fornecidas para serem analisadas.

1. Cuidadosamente transfira 500 μL da amostra "Lot A" para um copo de 20 mL e adicione 500 μL de reagente de Folin, agite, espere 3 minutos e depois adicione 500 μL de Na2CO3. Agite e deixe em repouso por 30 minutos.

2. Repita o ponto 1. para cada uma das amostras "Lot B" e "Lot C".

3. Prepare um branco seguindo as instruções do ponto 1., mas usando 500 μL de H2O em vez de amostra.

4. Depois dos 30 minutos, leia a absorvância a 635 nm e registe os valores no quadro da Questão 3.3.1.

❖ Registe os valores na tabela na folha de respostas, na Questão 3.3.1.

Questão 3.3.2.

Determine o teor total de compostos fenólicos presentes nas amostras de cortiça fornecidas e registe os valores nas folhas de respostas.

❖ Insira os cálculos e registe o valor na tabela da Questão 3.3.2 na folha de respostas.

Questão 3.3.3.

O limite de detecção do método é adequado para garantir a medição direta das amostras, ou seja, sem um passo de concentração?

❖ Responda à Questão 3.3.3 da folha de respostas.

Questão 3.3.4. Considerando as informações fornecidas e os dados coletados pela sua equipa nas tarefas 1 - 2 e 1 - 3, que placa de cortiça escolheria como adequada para a produção de rolhas premium?

❖ Responda à Questão 3.3.4 na folha de respostas.


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TAREFA 1 - 4.: A CORTIÇA COMO ISOLADOR TÉRMICO

Introdução

Nesta tarefa irá explorar outra propriedade importante da cortiça e a sua aplicação como material de construção. A aptidão de um material para conduzir calor é dada pela grandeza condutividade térmica. O ar que preenche a estrutura celular da cortiça torna-a um isolador térmico excelente. Assim, a cortiça é amplamente utilizada em diferentes áreas como a construção civil e a indústria aeroespacial. Sendo um isolante térmico excelente, a cortiça tem uma condutividade térmica muito baixa.

Condutividade térmica Calor é a transferência de energia originada por uma diferença de temperatura (a transferência de energia dá-se da temperatura mais alta para a temperatura mais baixa). Os mecanismos físicos de transferência de calor (ou fluxo de calor) são condução, convecção e radiação. A condução é um mecanismo de transferência de calor (ou fluxo de calor) que ocorre no interior de um corpo ou entre corpos em contacto. Resulta da transferência de energia cinética via colisões entre átomos. Quando uma quantidade muito reduzida de calor1, ou energia térmica, dQ é transferida num tempo muito curto2 dt, o fluxo de calor, também chamado corrente de calor, é definido como: H = dQ/dt. Esta corrente de calor que atravessa um corpo homogéneo (ver Figura 1 - 4.1) de comprimento 𝑙 (na direção do fluxo de calor) e secção transversal constante 𝐴, é governada pela lei:

onde T1 - T2 é a diferença de temperatura entre as duas extremidades do corpo (T1 e T2 são as temperaturas mais alta e mais baixa, respetivamente), e 𝑘 é uma constante positiva, denominada condutividade térmica, e que depende unicamente do material constituinte do corpo. Ao quociente (T1-T2) / l chamamos diferença de temperatura por unidade de comprimento.

Figura 1 - 4.1 – Condução de calor através de uma barra de comprimento l e secção transversal 𝐴,posicionadoentre dois corpos a temperaturas T1 and T2, respetivamente. A diferença de temperatura entre as duas extremidades da barra origina um fluxo de calor direcionado da temperatura mais alta para a mais baixa, conforme está indicado pela seta. O calor transferido através da barra, num determinado intervalo de tempo, depende da diferença de temperatura, do comprimento da barra (𝑙) e da área da seção transversal (A) e da condutividade térmica do material da barra (k).

1 dx significa uma variação muito pequena em x. 2 Note que, em geral, o fluxo de calor varia com o tempo. Assim, para calcular um valor instantâneo do fluxo, H(t), deve utilizar um intervalo de tempo adequadamente reduzido.


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O objetivo desta tarefa é determinar a condutividade térmica de uma amostra fina de cortiça, usando o método do disco de Lee, descrito em 1 - 4.1.

Avisos:

Não toque no gerador de vapor quente. Nunca direcione a corrente de vapor para si ou para os seus colegas. Use a pinça sempre que precisar de mover a câmara de vapor quente. Use a pega sempre que precisar de tocar em materiais quentes (gerador de vapor, disco de Lee e tubos de borracha).

Materiais e equipamento (Figura 1 - 4.2) ● Gerador de vapor quente (A) com uma placa de aquecimento regulável (CS)

● Câmara de vapor quente (B) ● Disco de latão (disco de Lee) (C)

● Suporte em acrílico para o disco de Lee câmara de vapor quente (D)

● Amostra fina de cortiça (E)

● Pinça (F) ● 2 sondas calibradas de temperatura (termistores) (G), a serem conectadas a uma calculadora

TI-Nspire CX com uma interface de registo de dados Lab Cradle

● Calculadora Texas Instruments TI-Nspire CX com uma interface de registo de dados Lab Cradle (H)

● Pasta térmica (utilizada para melhorar o contacto térmico nos termistores) (“Heat Sink Compound Plus”) (I)

● Bloco espesso de cortiça (J)

● Base larga de cortiça (K)

● Tubos de borracha (L)

● Pega (M)

Figura 1 - 4.2 – Materiais e equipamentos.

O método compreende duas partes usando duas configurações experimentais diferentes.


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1 - 4.1. Parte 1 do Método do Disco de Lee A Figura 1 - 4.3 ilustra a primeira das duas configurações experimentais que irá utilizar para medir a condutividade térmica de uma amostra de cortiça, usando o método do disco de Lee. A amostra de cortiça (CK) tem a forma de disco e será colocada entre a câmara de vapor cilíndrica (SC) e um disco de latão - o disco de Lee (LD) - que são montados num suporte em acrílico.

Figure 1 - 4.3 – Primeira configuração experimental. À esquerda é mostrado o aparelho em si, enquanto à direita é ilustrado, esquematicamente, como os dados são coletados. SC - Câmara de Vapor; CK - Amostra de Cortiça; LD - disco de Lee; BB - Base de latão; TSC – Temperatura na base da câmara de vapor; TLD – Temperatura na base do disco de Lee; I – Entrada do vapor quente; O – Saída do vapor quente; d - espessura da amostra de cortiça.

Quando o gerador de vapor, ligado à câmara de vapor quente, é ligado, a câmara aquece. A temperatura, TSC, na base da câmara de vapor, logo acima da amostra de cortiça, pode ser medida por um dos termistores (T-SC). Uma corrente de calor, Hin, flui da câmara para o disco de Lee através da amostra de cortiça, aumentando a temperatura do disco de Lee. O segundo termistor (T-LD), mede a temperatura do disco de Lee, TLD, que está em contato com a superfície inferior da amostra de cortiça. Quando o TLD aumenta acima da temperatura ambiente, o calor também flui (por condução, convecção e radiação) do disco de Lee para o meio ambiente. Assim, uma corrente de calor, Hout, deixa o disco de Lee. À medida que o TLD aumenta, Hin diminui e Hout aumenta. Quando Hin = Hout, é alcançado um estado estacionário e TSC e TLD permanecem constantes nos valores TH e TL, respetivamente. Procedimento

1. Considere os seguintes dados: a massa do disco de Lee, m = 629 g; altura do disco de Lee, ℎ = 1,5 cm; diâmetro do disco de Lee, 𝐷 = 8,0 cm; e espessura da amostra de cortiça, 𝑑 = 2,1 mm. Coloque estes dados na folha de respostas.

❖ Introduza os dados (em unidades SI) na Tabela da Questão 4.1.1. na folha de respostas.

2. Insira uma das sondas de temperatura (T-SC) no orifício na base da câmara de vapor e a outra (T-LD) no orifício do disco de Lee. Para garantir um bom contacto térmico com as sondas de temperatura, deverá revestir a ponta de cada sonda com pasta térmica, antes de inseri-los nos orifícios.


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3. Ligue as duas sondas de temperatura à interface de registo de dados Lab Cradle - para ver como operar com o software da calculadora TI-Nspire CX, consulte o Apêndice 3. Inicie a monitorização das temperaturas TSC e TLD utilizando a calculadora TI-Nspire CX (monitoring mode).

4. A panela do gerador de vapor quente já está meio cheia de água e pronta para funcionar. Não remova o tubo flexível ou a braçadeira de retenção. Ligue o tubo flexível do gerador de vapor quente à entrada da câmara de vapor quente (localizada perto do topo). Ligue a saída de vapor quente (localizada perto da base dessa câmara) à pia de laboratório mais próxima. Ligue a placa de aquecimento regulável do gerador de vapor à fonte de alimentação e ajuste o nível de aquecimento para “3.5 - 4” usando o botão deslizante. Se houver algum problema com a geração de vapor, chame um assistente de laboratório (não será penalizado por isso).

5. Coloque a câmara de vapor em contacto com o disco de Lee. Ligue o gerador de vapor e pré-aqueça o disco à temperatura T de 60ºC. Este procedimento é muito rápido. Não exceda T = 65 ºC. Use a pinça para segurar firmemente a câmara, retire-a do suporte de acrílico e coloque-a no topo da base de cortiça grande (K na Figura 1 - 4.2). Se a temperatura exceder 65 oC, espere até que arrefeça para esse valor, antes de prosseguir para a próxima etapa.

6. Coloque a amostra de cortiça no topo do disco de Lee. Cuidadosamente e usando a pinça, coloque a câmara de vapor no topo da amostra de cortiça. A cortiça deve aparecer entre os dois componentes de latão da montagem (consulte a Figura 1 - 4.3). Note que o conjunto completo está de volta ao suporte de acrílico. Certifique-se de que as sondas de temperatura permanecem corretamente posicionadas.

7. Reinicie a monitorização das temperaturas TSC e TLD com a calculadora TI-Nspire CX. Quando o TSC e o TLD estabilizarem, registe os valores de TH e TL na folha de respostas. Tenha em atenção que este procedimento pode ser demorado.

A experiência 1 - 4.1 terminou. Desligue a placa de aquecimento rodando o botão para a posição "0" (caso necessite repetir a experiência, chame um assistente de laboratório) e desligue a sonda de temperatura T-SC da interface Lab Cradle do registo de dados.

❖ Introduza os resultados na Tabela da Questão 4.1.2. na folha de respostas.

Questão 4.1.3 Na folha de respostas, escreva a expressão matemática para a corrente de calor, Hin, que flui para o disco de Lee no estado estacionário. A expressão deve ser escrita em função de k (a condutividade térmica da amostra de cortiça) e dos símbolos apropriados para outras grandezas medidas.

❖ Introduza os resultados no espaço reservado em Questão 4.1.3. na folha de respostas.

Questão 4.1.4. Na folha de respostas, escreva a expressão matemática para 𝑎 em Hin = k a. Esta expressão para a deve ser escrita como uma função dos símbolos apropriados para as grandezas medidas. A partir dos valores medidos dessas quantidades, calcule um valor experimental para 𝑎 (apresente os detalhes dos seus cálculos e expresse o valor em unidades apropriadas).

❖ Introduza os resultados no espaço reservado em Questão 4.1.4. na folha de respostas.


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1 - 4.2. Parte 2 do Método do Disco de Lee O objetivo desta segunda parte da experiência é medir o quão rápido o disco de Lee arrefece, ou seja, a sua taxa de arrefecimento, 𝑟, a partir de uma temperatura estacionária. A taxa de arrefecimento do disco de Lee é uma função da sua temperatura. Quando o disco está a uma determinada temperatura, 𝑇, a sua taxa de arrefecimento é o quociente entre uma pequena variação de temperatura do dTLD em torno de 𝑇 e o curto intervalo de tempo, dt, necessário para que essa variação ocorra: r(T) = dTLD / dt. No estado estacionário, a corrente de calor de arrefecimento do disco para o ambiente, Hout, pode ser relacionada com a taxa de arrefecimento pela expressão:

onde m é a massa do disco de Lee e c = 377 J / (kg K) é o calor específico do material do disco. O calor específico é o calor necessário para elevar a temperatura em um grau Celsius de 1 kg do material. No procedimento que se segue, deverá elevar a temperatura do disco de Lee entre 5 ℃ e 10 ℃ acima da TL e, de seguida, deixá-la arrefecer, enquanto mede continuamente a temperatura do disco. O arrefecimento é devido ao calor que flui do disco para o meio ambiente. Procedimento 1. Remova a amostra de cortiça da experiência anterior, usando a pega e a pinça. 2. Ajuste o nível de aquecimento para “3.5 - 4” na placa de aquecimento regulável do gerador de

vapor quente. Se houver algum problema com a geração de vapor, chame um assistente de laboratório. Nesta parte da experiência, a calculadora TI-Nspire CX deve ser utilizada no modo de aquisição. Selecione uma taxa de amostragem apropriada. Comece a coletar os dados da sonda de temperatura T-LD e aguarde até que o TLD atinja um valor cerca de 5 ℃ a 10 ℃ acima da TL.

3. Desligue a placa de aquecimento rodando o botão deslizante para a posição "0" e retire a ficha da tomada. Com a pega, retire a câmara de vapor da parte superior do disco de Lee usando a pinça e coloque-a no topo da base de cortiça grande (K na Figura 1 - 4.2). Coloque o bloco isolante (J na Figura 1 - 4.2) na parte de cima do disco e inicie o registo da TLD ao longo do tempo.

Questão 4.2.1. A partir dos dados adquiridos, selecione os valores adequados para extrair a corrente de calor à temperatura obtida para o estado estacionário determinado na Questão 4.1.2.

❖ Introduza os resultados na Tabela da Questão 4.2.1. na folha de respostas.

Questão 4.2.2. Represente graficamente os dados da Tabela (Questão 4.2.1.) no papel milimétrico fornecido.

❖ Faça o gráfico na folha de papel milimétrico. Questão 4.2.3. Utilize a informação do gráfico para determinar a taxa de arrefecimento, 𝑟, à temperatura obtida para o estado estacionário determinado na Questão 4.1.2. Apresente os seus cálculos na folha de respostas, indicando quais os valores usados.


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❖ Escreva os seus cálculos e resultados no espaço reservado em Questão 4.2.3. na folha de respostas.

Questão 4.2.4.

Na folha de respostas, escreva a expressão matemática para a condutividade térmica da amostra de cortiça, 𝑘, apresentando-a como uma função de 𝑚, 𝑐, e qualquer outra quantidade que tenha obtido através das medições experimentais. Usando essa expressão, calcule a condutividade térmica da amostra de cortiça, 𝑘.

❖ Escreva os seus resultados no espaço reservado em Questão 4.2.4. na folha de respostas.

1 - 4.3. Isolamento Térmico de Edifícios A resistência térmica, R, de uma placa é uma medida do seu isolamento térmico contra perdas de calor e pode ser definida como:

onde k é a condutividade térmica do material e 𝑙 é a espessura da placa. Nos edifícios, as paredes são feitas de diferentes camadas de materiais. Quando as superfícies interna e externa da parede estão a temperaturas diferentes, uma corrente de calor H fluirá através de todas as camadas da parede.

Questão 4.3.1.

Derive uma expressão matemática para a resistência térmica total, Rtotal, de uma parede com duas camadas de espessura 𝑙9 e 𝑙:, a partir de materiais com diferentes condutividades térmicas, k1 e k2, respectivamente. A expressão deverá conter apenas as variáveis aqui mencionadas.


Questão 4.3.2.

Para evitar perdas por condução térmica, a uma casa com paredes feitas em cimento com 20 cm de espessura e gesso com 2 cm de espessura, foi adicionada uma camada isolante de placa de cortiça com 1 cm de espessura. Considere que o lado do cimento está voltado para o exterior da casa a uma temperatura de 0ºC e que dentro da casa a temperatura é mantida a 20ºC. Calcule a energia desperdiçada por condução de calor durante uma hora através de uma parede com uma área de 50 m2 para os dois casos seguintes:

i) parede nua (cimento+gesso);

ii) parede isolada (cimento+gesso+cortiça).

Considere os seguintes valores para as condutividades térmicas (expressas em unidades SI:W K-1m-1): cimento: 1,10; gesso: 0,17; cortiça: utilize o valor determinado na Questão 4.2.4.


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EUSO, 2019 - Portugal INTRODUÇÃOTarefa 1-3 - Determinação do Conteúdo Fenólico e Avaliação da Qualidade da Cortiça 120 pontos Tarefa 1-4- A Cortiça como Isolante Térmico