Complemetos de mudança de estado

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Complemetos de mudança de estado

  1. 1. Complementos de Mudança de fase Temperatura e pressão
  2. 2. MUDANÇAS DE FASE Indefinido Indefinida Alta Grande Fracas Gasosa Definido Variável Média Moderada Moderadas Líquida Definido Definida Baixa Pequena Fortes Sólida Volume Forma Tempera-tura Energia Forças de atração Fase
  3. 3. Mudanças de estado físico Fusão, vaporização e sublimação são transformações endotérmicas pois necessitam receber calor. liquefação, solidificação e re-sublimação são transformações exotérmicas pois devem perder calor.
  4. 4. <ul><li>Dependendo de como a vaporização ocorre, podem-se verificar três tipos: </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Ebulição : ocorre a temperatura bem determinada, com agitação do líquido e formação de bolhas. Como exemplo, tem-se a água fervendo numa chaleira. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Evaporação : pode ocorrer a qualquer temperatura dentro da fase líquida, de forma lenta. Como exemplo, tem-se a evaporação de uma poça de água ou uma peça de roupa secando no varal. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Calefação : ocorre quando o líquido entra em contato com uma superfície superaquecida. Quando certa quantidade de água é jogada sobre a superfície aquecida de um ferro de passar roupas, a água vaporiza sem tocar a superfície e com um chiado característico. </li></ul>
  5. 5. Substâncias puras <ul><li>Apresentam ponto de fusão e ebulição constantes. </li></ul>Temperatura Quantidade de calor Fusão Ebulição S G L S + L L + G
  6. 6. Influência da pressão <ul><li>Modificando a pressão as temperaturas de fusão e ebulição são alteradas. </li></ul><ul><li>Este comportamento pode ser descrito pelo diagrama de fases. </li></ul><ul><li>Existem dois modelos de diagramas: maioria das substâncias(ex.: CO 2 ) e exceções(ex.: H 2 O). </li></ul>
  7. 7. Maioria das substâncias Sólido Vapor gás Líquido 1 2 A B C Pressão Temperatura 1 – Ponto Triplo 2 – Ponto Crítico A – Curva de Sublimação B – Curva de Fusão C – Curva de Ebulição
  8. 8. Importante <ul><li>Ponto Tríplice: é o ponto cujas coordenadas de pressão e temperatura proporcionam à substâncias se apresentar simultaneamente nos três estados. A água, por exemplo, à pressão de 4,58 mmHg e a uma temperatura de 0,01°C, pode ser encontrada, simultaneamente nos estados sólido, líquido e gasosos e, portanto, esses valores correspondem ao seu ponto tríplice ou triplo. </li></ul>
  9. 9. <ul><li>Ponto Crítico: aumentando a pressão numa substância na fase gasosa, esta pode se condensar, isto é, passar para a fase de líquido. A experiência mostra que, para cada substância, essa transformação é possível até uma certa temperatura. Acima desta temperatura, por mais que se aumente a pressão, não se consegue a condensação, ou seja, acima dessa temperatura a substância só existe na fase gasosa. A temperatura crítica da água, por exemplo, é de 374°C. </li></ul>
  10. 10. <ul><li>Vapor e Gás: o termo vapor aplica-se a substâncias na fase gasosa abaixo da fase da temperatura crítica. O vapor pode ser condensado por aumento de pressão. Para substâncias na fase gasosa com temperatura acima da temperatura crítica, deve-se utilizar o termo GÁS </li></ul>
  11. 11. Exceções(Fe ,Bi,As,e H 2 O) Sólido Vapor gás Líquido 1 2 A B C Pressão Temperatura 1 – Ponto Triplo 2 – Ponto Crítico A – Curva de Sublimação B – Curva de Fusão C – Curva de Ebulição
  12. 12. Diagrama de estados para a água
  13. 13. Esquematicamente P = 1 atm P > 1tm P < 1atm TºC TºC TºC PF PF PF PE PE PE 100ºC 100ºC 100ºC 0ºC 0ºC 0ºC
  14. 14. Aplicação <ul><li>Panela de pressão: </li></ul><ul><li>É um recipiente hermeticamente fechado que não permite a saída de vapor aumentando a pressão em seu interior. Com o aumento da pressão o ponto de ebulição se eleva e a água atinge valores maiores que 100ºC ainda no estado líquido. </li></ul>
  15. 15. Regelo <ul><li>Regelo é o fenômeno no qual a substância se funde abaixo de sua temperatura normal de fusão, por influência da pressão. </li></ul><ul><li>O físico irlandês John Tyndall idealizou uma experiência para demonstrar a influência da pressão na temperatura de fusão de gelo. Sobre um bloco de gelo é colocado um fio fino e resistente com pesos nas extremidades. </li></ul>
  16. 16. <ul><li>Com o aumento da pressão exercida pelo fio a temperatura de fusão do gelo diminui. Assim, o gelo se funde e o fio passa pela parte líquida. Depois da passagem do fio, a pressão volta ao normal e a água volta a ser gelo. Desta forma o fio passa pelo gelo sem cortá-lo. </li></ul>
  17. 17. Sobrefusão ou superfusão <ul><li>Consiste em resfriar um líquido abaixo da sua temperatura de solidificação sem que ele passe para o estado sólido. </li></ul><ul><li>Ele é explicado admitindo que o líquido superfundido se encontre em um estado de equilíbrio instável. Qualquer perturbação – por exemplo, agitação - produz a solidificação do líquido sobrefundido. </li></ul><ul><li>Quando um líquido superfundido se solidifica, a sua temperatura aumenta até atingir a temperatura de solidificação. </li></ul>
  18. 18. <ul><li>Refrigerantes ou cerveja deixados no congelador por muito tempo, ao serem retirado, mesmo estando no estão líquido, devido ao calor recebido da mão da pessoa ou uma leve sacudida torna-se em parte ou todo sólido. </li></ul><ul><li>Gotas de água de algumas nuvens muito altas são tão frias que suas temperaturas chegam a ser bem menor que a de congelamento, elas podem vir a se congelar e se precipitarem na forma de “chuva de pedra de gelo”. </li></ul>
  19. 20. Leitura Extra:Umidade relativa do ar
  20. 21. <ul><li>Ouvimos falar sobre umidade diariamente </li></ul><ul><li>nas notícias de meteorologia. A umidade é o que provoca aquela sensação estranha de ar pesado e úmido que sentimos em alguns dias de verão. </li></ul><ul><li>Podemos medir a umidade de várias maneiras diferentes, mas a umidade relativa é a mais comum. </li></ul>
  21. 22. <ul><li>Umidade relativa é a relação entre a pressão de vapor do ar e a pressão de vapor do ar obtida em condições de equilíbrio ou saturação sobre uma superfície de água líquida. O valor da UR varia entre 0 e 100% para condições até a saturação. </li></ul>
  22. 23. <ul><li>Ponto de orvalho é definido como o ponto em que o vapor de água presente no ar esta prestes a se condensar. </li></ul>O ar atmosférico sempre contem quantidade variável de vapor de água conforme a temperatura, região, estação, etc.
  23. 24. <ul><li>No frio do inverno o ar pode conter pouca umidade; seu ponto de orvalho é baixo. </li></ul><ul><li>No verão o ar pode conter mais vapor d'água; portanto seu ponto de orvalho é mais alto. </li></ul>Se entende pôr umidade o conteúdo de água em uma substância ou material. No caso da umidade do ar, a água esta misturada com o mesmo de forma homogênea no estado gasoso.
  24. 25. <ul><li>Como qualquer outra substância o ar tem um limite de absorção, este limite se denomina saturação.Abaixo do ponto de saturação (ponto de orvalho) o ar úmido não se distingue do ar seco ao simples olhar sendo absolutamente incolor e transparente. </li></ul><ul><li>Acima do limite de saturação a quantidade de água em excesso se precipita em forma de neblina ou pequenas gotas de água (chuva). A quantidade de água que o ar absorve antes de atingir a saturação depende da temperatura e aumenta progressivamente com ela. </li></ul>
  25. 26. <ul><li>Em um deserto a umidade relativa do ar pode chegar a 15%, sendo que a média mundial é de 60%. </li></ul><ul><li>Quando a umidade do ar está muito baixa, ou mesmo, muito alta pode haver problemas, principalmente respiratórios. Com a umidade muito baixa (menos que 30%), as alergias, sinusites, asmas e outras doenças tendem a se agravar. Já, quando a umidade relativa do ar é muito alta, podem surgir fungos, mofos, bolores e ácaros. </li></ul>
  26. 27. <ul><li>Um fato interessante é que o homem sente-se melhor em um ambiente com umidade baixa - mesmo esteja fazendo forte calor - do que em lugares de umidade relativa elevada e temperaturas menores. </li></ul><ul><li>Nos ambientes de maior umidade relativa do ar, o suor custa mais a evaporar, razão pela qual a sudorese, ainda que abundante, não provoca resfriamento sensível. Uma sudorese muito menor em ambiente de ar seco permite, ao contrário, uma evaporação rápida do suor e uma consequente diminuição de temperatura. </li></ul><ul><li>Se você vive num lugar em que a umidade relativa é baixa, você sua livremente e pode suportar temperaturas superiores a 37°C. Num lugar de muita umidade você sente calor mesmo a 25°C. </li></ul><ul><li>Não é o calor, é a umidade que faz você sentir-se mal. O seu conforto depende da temperatura do ar como de sua umidade relativa. </li></ul>
  27. 28. <ul><li>PROBLEMAS DECORRENTES DA BAIXA UMIDADE RELATIVA DO AR </li></ul><ul><li>- Complicações respiratórias devido ao ressecamento de mucosas </li></ul><ul><li>- Sangramento pelo nariz </li></ul><ul><li>- Ressecamento da pele </li></ul><ul><li>- Irritação dos olhos </li></ul><ul><li>- Eletricidade estática nas pessoas e em equipamentos eletrônicos </li></ul><ul><li>- Aumento do potencial de incêndios em pastagens e florestas. </li></ul>
  28. 29. CUIDADOS A SEREM TOMADOS <ul><li>Entre 20 e 30% - Estado de atenção </li></ul><ul><li>Evitar exercícios físicos ao ar livre entre 11 e 15 horas. Umidificar o ambiente através de vaporizadores, toalhas molhadas, recipientes com água, molhamento de jardins etc. </li></ul>Entre 12 e 20% - Estado de Alerta Suprimir exercícios físicos e trabalhos ao ar livre entre 10 e 16 horas Evitar aglomerações em ambientes fechados Usar soro fisiológico para olhos e narinas Abaixo de 12% - Estado de emergência Interrupção de qualquer atividade ao ar livre entre 10 e 16 horas como aulas de educação física, coleta de lixo, entrega de correspondência etc. Suspensão de atividades que exijam aglomerações de pessoas em recintos fechados como aulas, cinemas etc, entre 10 e 16 horas. Manter umidificados os ambientes internos, principalmente quartos de crianças, hospitais etc.

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