Diagrama de Fases
Capítulo 6
Influência da pressão nas temperaturas de fusão e de ebulição
A maioria das substâncias aumenta de volume na fusão e,
portanto, diminui de volume ao se solidificar. Para estas
substâncias, um aumento de pressão acarreta um aumento na
temperatura de fusão.
Influência da pressão nas temperaturas de fusão e de ebulição
Existem exceções, como por exemplo a água. Para estas
substâncias o volume diminui na fusão e, portanto, aumenta na
solidificação. Para as exceções, um aumento de pressão acarreta
uma diminuição na temperatura de fusão.
Influência da pressão nas temperaturas de fusão e de ebulição
Para todas as substâncias, um aumento de pressão acarreta um
aumento na temperatura de ebulição.
Diagrama de fases do CO2
(Maioria das substâncias)
Diagrama de fases da água
(Exceções)
Curva de fusão (1)
Delimita as regiões correspondentes às fases sólida e líquida. Cada ponto dela
é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.
Curva de vaporização (2)
Delimita as regiões correspondentes às fases líquida e de vapor. Cada ponto
dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.
Curva de sublimação (3)
Delimita as regiões correspondentes às fases sólida e de vapor. Cada ponto
dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.
Ponto triplo ou tríplice (T)
Estado comum às três curvas; é representativo do equilíbrio entre as três
fases da substância.
Ponto crítico (C)
Estado que corresponde à mais alta temperatura em que a substância é um
vapor.
Vapor (θ ≤ θC): liquefaz-se por compressão isotémica.
Gás (θ > θC): não se liquefaz por compressão isotérmica.
Diagrama de Fases: CO2 e água
Exercícios básicos
Exercício 1:
Uma determinada porção de uma substância passa do estado líquido
para o estado sólido. A porção de sólido obtida flutua sobre a parte
que ainda está líquida. Pode-se afirmar que:
a) O volume da substância diminui com a solidificação.
b) Os estados sólido e líquido desta substância têm mesma densidade.
c) Para esta substância um aumento de pressão acarreta uma
diminuição na temperatura de fusão.
d) Para esta substância um aumento de pressão acarreta um aumento
na temperatura de fusão.
e) A temperatura de fusão desta substância é a mesma, qualquer que
seja a pressão sobre ela exercida.
Exercício 2:
Um aumento da pressão sobre o gelo faz com que sua temperatura de
fusão:
a) mantenha-se constante
b) diminua
c) aumente
d) aumente e a seguir diminua
e) diminua e a seguir aumente
Exercício 3:
Você sabe que a água entra em ebulição a 100 °C quando sob pressão
normal (1 atm). É possível ferver a água à temperatura ambiente?
Exercício 4:
Analise a proposição abaixo e assinale se está certa ou errada.
"O ponto de ebulição da água é sempre 100 °C em qualquer ponto da
superfície terrestre, mesmo que ela esteja sendo fervida em
recipientes abertos e em locais de altitudes diferentes".
Exercício 5:
Analise a proposição abaixo e assinale se está certa ou errada.
"Quando a água é aquecida numa panela de pressão fechada, a
temperatura atingida é maior do que 100 °C pois a pressão no interior
da panela é maior do que 1 atm”.
Exercício
6:
O diagrama de fases apresentado
ao lado é de uma substância
hipotética.
a) Em que fase a substância se
encontra quando sob pressão de
300 mm Hg e à temperatura de
10 °C?
b) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à
temperatura de 30 °C?
c) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de B para
A?
d) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de D para
E?
e) Em que fase a substância não poderá se encontrar se estiver submetida a uma
pressão inferior à do ponto triplo T?
f) Sendo C o ponto crítico, é possível liquefazer a substância, por meio de uma
compressão isotérmica, estando à temperatura de 70 °C?
Resolução
Exercício 1:
Se a porção sólida flutua no líquido, concluímos que a densidade da substância no
estado sólido é menor do que no estado líquido. Logo, esta substância ao se
solidificar aumenta de volume. Ela pertence às exceções. Portanto, para ela um
aumento de pressão acarreta uma diminuição na temperatura de fusão.
Resposta: c
Exercício 2:
A água é uma exceção. Um aumento de pressão sobre o gelo acarreta uma
diminuição na temperatura de fusão.
Resposta: b
Exercício 3: resolução
Sim, desde que a pressão sobre a água seja bem menor do que 1 atm.
Exercício 4:
Com o aumento da altitude diminui a pressão sobre a água e menor é a
temperatura de ebulição.
Exercício 5:
Certa. Quanto maior a pressão maior é a temperatura de ebulição.
Exercício 6:
a) Sólida: corresponde ao ponto A do diagrama
b) Líquida: corresponde ao ponto B do diagrama
c) Solidificação: a substância passa do estado líquido para o estado sólido.
d) Liquefação ou Condensação: a substância passa do estado gasoso para o
estado líquido
e) A substância não poderá estar na fase Liquida
f) Para θ > θc, a substância (gás) não se liquefaz por compressão isotérmica.
Respostas:
a) Sólida
b) Líquida
c) Solidificação
d) Liquefação ou Condensação
e) Liquida
f) Não é possível liquefazer
Exercícios do livro (cap. 6)
PÁGINA
EXERCÍCIOS
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R.35 e P.109
111
P.115
116
P.119
117
P.121
118
T.102, T.104 e T.105
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T.107 e T.108
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T.111, T.112 e T.113
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T.114, T.116, T.117, T.118 e T.121
122
T.123, T.124 e T.125
123
T.127