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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Calor CAL

Ebook >>> Estudo do Calor

Mudanças de Fase CAL05

Conceitos básicos CAL0501

Quais são as fases ou estados de agregação de uma substância pura ? CAL050101

Uma substância pura pode se apresentar nos estados:

sólido
líquido
gasoso

 Quais são as características do estado sólido ? CAL050102

O estado sólido se caracteriza  >>>  Volume definido e forma definida

 Quais são as características do estado líquido ? CAL050103

O estado líquido se caracteriza  >>> Volume definido e forma do recipiente

 Quais são as características do estado gasoso ? CAL050104

O estado gasoso se caracteriza  >>> Volume do recipiente e forma do recipiente

Como são denominadas as mudanças de estado ? CAL050105

As mudanças de estado recebem as denominações mostradas na figura.

 O que caracteriza a temperatura de mudança de estado ? CAL050106

A existência de duas fases da mesma substância em equilíbrio térmico.
Exemplificando, na temperatura de 0oC (temperatura de fusão da água) podemos ter gelo e água líquida em equilíbrio térmico.

O que acontece com um corpo que recebe calor na temperatura de mudança de estado ? CAL050107

Se a mudança de estado ainda não se realizou ou se ainda não se completou, o corpo ao absorver o calor muda de estado sem variar de temperatura.
Exemplificando, quando o gelo à 0oC ou uma mistura de gelo e água à 0oC absorvem calor a temperatura não aumenta, sendo realizada a fusão do gelo.

O que é calor latente de mudança de estado ? CAL050108

Considere uma quantidade de calor Q que absorvida por um corpo provoca uma mudança de estado de uma massa m sem variar de temperatura. 
Chamamos de calor latente de mudança de estado L à razão >>> L = Q / m 
Exemplificando, quando cedemos ao gelo à 0oC uma quantidade de calor Q = 400cal verificamos que são fundidas m = 5g de gelo que se transformam em água líquida à 0oC, podemos afirmar que o calor latente de fusão do gelo é L = 400cal / 5g >>> L = 80cal / g, que significa que são necessárias 80cal para realizar a fusão de 1g de gelo.  

Qual é o aspecto do gráfico da temperatura de um corpo em função da quantidade de calor absorvida, quando o corpo passa por uma mudança de estado ? CAL050109

Num gráfico da temperatura em função da quantidade de calor a mudança de estado é sempre caracterizada por um patamar, uma vez que durante a mudança de estado existe troca de calor sem variação de temperatura.

No gráfico representamos a curva de aquecimento de 10g de gelo inicialmente a uma temperatura de - 20oC até uma temperatura de 10o

A temperatura de uma mudança de estado de uma determinada substância depende de fatores externos ? CAL050110

A temperatura de mudança de estado é fortemente influenciada pela pressão

Qual é o Princípio de Le Chatelier ? CAL050111

Quando sobre um sistema em equilíbrio atua um agente externo, o sistema sempre reage de modo a contrariar esta ação.

Como a pressão altera a temperatura de mudança de estado ? CAL050112

Sabemos que na temperatura de mudança de estado as duas fases A e B estão em equilíbrio. Quando aumentamos a pressão o equilíbrio se desloca no sentido da fase de menor volume de modo a se opor ao aumento da pressão, facilitando ou dificultando a mudança de estado conforme o caso.

Como é o gráfico que relaciona a pressão à temperatura de mudança de estado quando ela se realiza com redução de volume ? CAL050113

 Considere um corpo mudando de estado da fase A para a fase B. Vamos admitir que o volume do corpo na fase A seja maior que na fase B. Um aumento de pressão promoveria um deslocamento do equilíbrio da da fase A para B diminuindo o volume do sistema e facilitando a mudança de estado ou seja diminuindo a temperatura de mudança de estado.

Na mudança de estado com volume diminuindo
quando a pressão
cresce
a temperatura de mudança de estado
decresce 

Como é o gráfico que relaciona a pressão à temperatura de mudança de estado quando ela se realiza com aumento de volume ? CAL050114

 Considere um corpo mudando de estado da fase A para a fase B. Vamos admitir que o volume do corpo na fase A seja menor que na fase B. Um aumento de pressão promoveria um deslocamento do equilíbrio da da fase B para A diminuindo o volume do sistema e dificultando a mudança de estado ou seja aumentando a temperatura de mudança de estado.

Na mudança de estado com volume aumentando
quando a pressão
cresce
temperatura de mudança de estado
cresce 

O que é o diagrama de fases de uma substância ? CAL050115

 É o gráfico p x T das variações das temperatura de mudanças de estado em função da pressão. 
As curvas dividem o plano p x T em 3 regiões cujos pontos representam as 3 fases da substância.
Os pontos das curvas representam condições de temperatura e pressão para as quais 2 fases da substância poderiam estar em equilíbrio térmico.
Na figura 1 está representado o digrama de fases de uma substância que se funde com redução de volume como a água.

Na figura 2 está representado o diagrama de fases de uma substância que se funde com aumento de volume.

O que é o ponto triplo ? CAL050116

 É o ponto comum às curva de fusão, vaporização e sublimação.

O ponto triplo representa condições de pressão e temperatura nas quais podem permanecer em equilíbrio as 3 fase de uma mesma substância.

O que nos informa a pressão do ponto triplo ? CAL050117

 É a pressão abaixo da qual a substância não existe no estado líquido, ou seja a pressão abaixo da qual ocorre a sublimação


 

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