2. FASES DA MATÉRIA
A matéria pode se Sólido: volume e forma
apresentar em três fases definidos.
distintas: sólida, líquida Líquido: volume
e gasosa. próprio e forma
indefinida.
Gasoso: volume e forma
indefinidos.
3. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA
aumento da temperatura » aumento na agitação das moléculas
» diminuição das forças de atração » grande facilidade de
movimentação das moléculas (a substância mudou de fase).
Se diminuirmos a temperatura, os fenômenos se
produzem no sentido inverso.
4. INFLUÊNCIA DA PRESSÃO
Verifica-se experimentalmente que, se variarmos a
pressão exercida sobre uma substância, a temperatura
na qual ela muda de fase sofre alterações. Assim,
quando dissemos que o gelo se funde a 0°C e a
agua entra em ebulição a 100°C, destacamos que
isso ocorre se a pressão for de 1 atm.
5. INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA
TEMPERATURA DE FUSÃO
Quando uma substância se Exemplo: O chumbo (Pb),
funde, de modo geral ela que aumenta de volume ao se
aumenta de volume. Para fundir, tem seu ponto de
uma substância que tenha fusão em 327°C, à pressão de
este comportamento,
observa-se que um aumento 1 atm.
na pressão exercida sobre P > 1 atm; Pb (330°C)
ela acarretará um aumento P < 1 atm; Pb (320°C)
em sua temperatura de
fusão(e , consequentemente,
em sua temperatura de
solidificação.
6. A agua é uma exceção
Um aumento na pressão
acarretará uma diminuição
na temperatura de fusão,
reciprocamente , uma
diminuição na pressão
acarretará um aumento na
temperatura de fusão
O gelo funde-se apesar de estar abaixo de 0°C,
devido à grande pressão exercida sobre ele.
7. INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Qualquer substância, ao se
vaporizar, aumenta de
volume. Por esse motivo,
um aumento na pressão
acarretará um aumento
na temperatura de
ebulição , pois uma
pressão mais elevada tende
a dificultar a vaporização.
8. Panela de pressão
Em uma panela de
pressão a água atinge
temperaturas superiores
a 100°C
9. MUDANÇAS DE FASE
Uma substância pode passar de uma fase para outra através de
recebimento ou fornecimento de calor. Essas mudanças de fase são
chamadas de:
Os fenômenos de fusão e os de vaporização de uma substância sempre acontecem devido
ao recebimento de calor, enquanto a solidificação e a liquefação ocorrem devido à
perda de calor.
Em pressão e temperatura média ambientes, podemos citar como exemplo de substâncias
que sublimam a naftalina e o gelo seco (CO2 no estado sólido).
10. Tipos de vaporização
Evaporação
É a passagem de uma substância da fase líquida para a
gasosa através de um processo lento que ocorre
apenas na superfície do líquido.
Ebulição
É o nome que se dá à passagem de uma substância da
fase líquida para a gasosa, quando o fenômeno ocorre
de uma maneira tumultuosa e em todo o líquido.
11. CALOR LATENTE
O comportamento das substâncias durante as mudanças de
fase pode ser interpretado através dos seguintes casos:
Para passar da fase líquida para a fase sólida, um grama
de água precisa perder 80cal. Do mesmo modo, para
derreter, um grama de gelo precisa ganhar 80cal.
Note que 80cal representa a quantidade de calor que a água
ganha ou perde quando se derrete ou se congela, estando a
0°C.
Se a água está a 100°C cada grama precisa de 540cal para
passar á fase gasosa, e cada grama de vapor precisa
perder 540cal para passar á fase líquida.
12. Cálculo do calor latente de uma substância
Q Adotaremos :
L = ⇒ Q = m.L Calor latente de fusão do gelo (a
m 0°C) Lf = 80 cal/g
Calor latente de solidificação da
L = calor latente em cal/g água (a 0°C) Ls = - 80 cal/g
Calor latente de vaporização da
água (a 100°C) Lv = 540 cal/g
Usaremos a notação:
Calor latente de condensação do
Lf : calor latente de fusão
vapor (a 100°C) Lc = - 540 cal/g
Ls: calor latente de solidificação
Lv: calor latente de vaporização
Lc: calor latente de condensação
13. CURVAS DE AQUECIMENTO E DE
RESFRIAMENTO
Consideremos um bloco de GRÁFICO DA CURVA DE
gelo, à temperatura de -20°C AQUECIMENTO
sob pressão normal, contido no
recipiente da figura abaixo.
Supondo o processo inverso, isto é, a
retirada de calor do vapor,
ocorrerá, respectivamente, a
condensação e a solidificação, e
o gráfico será chamado curva de
resfriamento.
14. DIAGRAMA DE FASES
Denomina-se diagrama de fases o gráfico da
pressão em função da temperatura de uma
determinada sustância.
Temos dois casos, que veremos a seguir.
15. 1°caso: substância que diminui 2°caso: substância que aumenta
de volume ao se fundir de volume ao se fundir
(água, prata, ferro, antimônio e Substâncias em geral
bismuto)
A: curva de fusão (sólido + líquido)
B: curva de vaporização (líquido + gasoso)
C: curva de sublimação (sólido + vapor)
T: ponto triplo (sólido + líquido + gasoso)
16. Gás e vapor
A partir de uma determinada temperatura,
característica de cada substância, denominada
temperatura crítica (tc), não pode ocorrer a
vaporização e a condensação.
Isto é, para uma temperatura maior que a temperatura
crítica, a substância encontra-se sempre na fase
gasosa, qualquer que seja o valor da pressão.
Através da temperatura crítica podemos estabelecer a
diferença entre gás e vapor.
17. O diagrama ilustra o Gás: é a substância que,
exposto. na fase gasosa, se encontra
em temperatura superior à
sua temperatura crítica e
que não pode ser liquefeita
por compressão
isotérmica.
Vapor: é a substância que,
na fase gasosa, se encontra
em temperatura abaixo de
C: ponto crítico (P,T) sua temperatura crítica e
T (°C): temperatura crítica que pode ser liquefeita por
compressão isotérmica.
