Capítulo 03. Calorimetria

b) Qual a fase da substância no ponto C?

c) Qual dos pontos representa o ponto triplo ou tríplice e por que ele recebe esse nome?

d) Qual a mudança de fase, quando a substância vai de C para A?

Resolução

a) O ponto A representa a substância no estado líquido, já o ponto B representa a substância no estado sólido. De A para B, a substância passa do estado líquido para o estado sólido, portanto, ela sofre uma solidificação.

b) O ponto C corresponde ao estado de vapor.

c) O ponto triplo ou tríplice é o ponto D e recebe esse nome porque nele coexistem em equilíbrio as três fases da substância (sólida, líquida e gasosa).

d) O ponto C representa a substância no estado de vapor, e B representa a substância no estado líquido. A transformação de C para B representa a mudança do estado de vapor para o estado líquido, portanto, a condensação.

03. O gráfico abaixo representa o diagrama de fase para a fusão do enxofre. Pergunta-se:

a) Qual a temperatura de fusão do enxofre, quando a pressão exercida sobre ele for 1 atm?

b) O que acontece com a temperatura de fusão quando aumentamos a pressão sobre o enxofre de 1 atm para 792 atm?

Resolução

a) No diagrama de fase, observamos que, para a pressão de 1 atm, a temperatura de fusão correspondente é 107 °C. Portanto, para pressão de 1 atm, temosfusão = 107 °C

 

b) No diagrama de fase, observamos que, à pressão de 1 atm, o enxofre se funde a 107 °C e, à pressão de 792 atm, o enxofre se funde a 140 °C; portanto, quando aumentamos a pressão sobre o enxofre de 1 atm para 792 atm, sua temperatura de fusão varia de 107 °C para 140 °C.

04. Em Santos, a água ferve a 100 °C. Determine a quantidade de calor necessária para vaporizar completamente 200 g de água a 26 °C em Santos.

Dados:  calor  específico  da  água  é  igual  a 1cal/g · °C e calor latente de vaporização da água, 540 cal/g.

Resolução

Para aquecermos a água de 26 °C até 100 °C, devemos fornecer calor sensível, calculado por:

Qs = m · c ·

Qs = 200 · 1 · 74

Qs = 14 800 cal

Para a vaporização da água, devemos fornecer calor latente, calculado por:

QL = m · Lvaporização

QL = 200 · 540

QL = 108 000 cal

Portanto, a quantidade total de calor fornecida é:

QT = Qs + QL

QT = 14 800 + 108 000

QT = 122 800 cal

05. Os foguetes, lançados no espaço, utilizam oxigênio líquido. Sabendo-se que a temperatura crítica do oxigênio (O2) é de –118 °C, qual deve ser a temperatura dos tanques que contêm oxigênio líquido nos foguetes?

Resolução

Como devemos manter o oxigênio no estado líquido, a temperatura dos tanques deve ser igual ou inferior à sua temperatura crítica, para evitar a vaporização.


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