Mudança de estado

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Mudança de estado

  1. 1. Mudança de Fase
  2. 2. Mudança de Fase <ul><li>Fases da Matéria: </li></ul><ul><li>A matéria pode ser encontrada em três fases: </li></ul><ul><li>SÓLIDA , LÍQUIDA E GASOSA . </li></ul><ul><li>A fase em que uma substância se encontra depende </li></ul><ul><li>da sua temperatura e pressão. </li></ul><ul><li>Vamos manter a pressão constante e variar a </li></ul><ul><li>temperatura . </li></ul>
  3. 3. <ul><li>Fase Sólida: </li></ul><ul><li>1) Forma e volumes bem definidos; </li></ul><ul><li>2) As partículas estão próximas umas das outras e ligadas por forças elétricas intensas; </li></ul><ul><li>3) Estas fortes ligações não permitem movimentação das partículas no interior do corpo; </li></ul><ul><li>4) A única movimentação das partículas é devida à agitação térmica em torno de uma posição de equilíbrio; </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Fase Líquida: </li></ul><ul><li>1) Volumes bem definidos; </li></ul><ul><li>2) A forma é a do recipiente que contém a massa líquida; </li></ul><ul><li>3) As partículas não estão tão próximas, mas ainda há força entre elas; </li></ul><ul><li>4) Há movimentação das partículas no interior do líquido. </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Fase Gasosa: </li></ul><ul><li>1) Volume e forma do recipiente que contém a massa gasosa; </li></ul><ul><li>2) As partículas estão praticamente livres umas das outras; </li></ul><ul><li>3) Há movimentação (desorganização) das partículas. </li></ul>
  6. 6. 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
  7. 7. Vaporização: Existem três tipos de vaporização conforme a maneira de se processar o fenômeno: evaporação, ebulição e calefação. Evaporação : passagem do estado líquido para o gasoso, quando o fenômeno se processa de uma forma lenta e apenas na superfície do líquido(água no quintal). Ebulição: Passagem do estado líquido para o gasoso se processando de uma maneira tumultuosa e em torno do líquido(água fervendo na panela). Calefação: Passagem do estado líquido para o gasoso em uma temperatura superior à sua temperatura de ebulição. Ex. Quando se joga água sobre uma chapa metálica aquecida a uma temperatura maior que 100ºC.
  8. 8. MUDANÇAS DE FASE Sólido Líquido Gasoso Sublimação Sublimação Fusão Solidificação Vaporização Liquefação OBS:. Os fenômenos de fusão e os de vaporização acontecem sempre devido ao recebimento de calor, enquanto a solidificação e a liquefação ocorrem devido à perda de calor. Calor Sensível: A quantidade de calor sensível trocada por uma substância só é valida enquanto ela se encontrar numa mesma fase. Q = m . c . Δ T (Trocas de calor para uma mesma fase)
  9. 9. As substâncias Cristalinas durante a fusão obedecem as seguintes leis: 1º lei: sob pressão constante a fusão de uma substância cristalina se processa à temperatura constante. A fusão ou solidificação de uma substância é aquela em que aparecem, as fases sólida e líquida as duas juntas, que é também chamada de fusão nítida ou brusca. 2º lei: para cada pressão, cada substância possui a sua temperatura de fusão. Durante a fusão, a maioria das substâncias sofre um aumento de volume; algumas, no entanto comportam-se de maneira inversa, como a água, o bismuto de ferro.
  10. 10. <ul><li>Calor Latente: </li></ul><ul><li>Uma substância pura durante a mudança de fase, troca calor, porém sua </li></ul><ul><li>temperatura permanece constante. Neste caso, não podemos usar a </li></ul><ul><li>equação da troca de calor sensível ( Q = m . c . Δ T ) e ( Δ T = 0 e Q ≠ 0 ). </li></ul><ul><li>Quantidade de calor latente é aquela trocada por uma substância durante </li></ul><ul><li>a mudança de fase. </li></ul><ul><li>Q = m . L </li></ul><ul><li>(Trocas de calor para mudança de fase) </li></ul><ul><li>Q – Quantidade de calor latente </li></ul><ul><li>m – Massa da substância que mudou de fase </li></ul><ul><li>L – Calor latente de mudança de fase </li></ul><ul><li>O calor latente de mudança de fase (L) corresponde à quantidade de calor </li></ul><ul><li>trocada por uma unidade de massa da substância para que ela mude de </li></ul><ul><li>fase à temperatura constante. </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Unidades: </li></ul><ul><li>L – cal/g </li></ul><ul><li>L – J/kg (S.I.) </li></ul><ul><li>Para a pressão atmosférica de 1 atm (normal), para a água, temos: </li></ul><ul><li>Para a água, à 1 atm, se o calor latente de fusão é de 80 cal/g , significa </li></ul><ul><li>que, para cada 80 cal que um bloco de gelo a 0ºC receber, ( 1g ) um </li></ul><ul><li>grama de gelo se transformará em ( 1g ) um grama de água também a 0ºC . </li></ul>
  12. 12. <ul><li>Curva de Mudança de Fase: </li></ul><ul><li>Dada uma substância pura, inicialmente na fase sólida, que recebe calor de uma </li></ul><ul><li>fonte de potência constante, sua curva de aquecimento é: </li></ul><ul><li>Tv = Tc </li></ul><ul><li>Tf = Ts </li></ul><ul><li>Tv = Temperatura constante de vaporização </li></ul><ul><li>Tf = Temperatura constante de fusão </li></ul><ul><li>Ts = Temperatura constante de solidificação </li></ul><ul><li>Tc = Temperatura constante de condensação </li></ul><ul><li>AB – aquecimento da substância na fase sólida ( calor sensível ) </li></ul><ul><li>BC – Fusão da substância ( Calor latente ) </li></ul><ul><li>CD – aquecimento da substância na fase líquida ( calor sensível ) </li></ul><ul><li>DE – Vaporização da substância ( Calor latente ) </li></ul><ul><li>EF – aquecimento da substância na fase gasosa ( calor sensível ) </li></ul>
  13. 13. CURVAS DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO As curvas de aquecimento ou resfriamento fornecem a variação de temperatura de um corpo em função da quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo. Δ T Q recebida Δ T 1 Δ T 2 Δ T 3 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Sólido Sólido + líquido Líquido Líquido + Vapor Gasoso
  14. 14. Observando o gráfico anterior, temos: Q 1 = m.c sólido . Δ T 1 (Calor Sensível) Q 2 = m.L f (Calor Latente de Fusão) Q 4 = m.L V (Calor Latente de Fusão) Q 3 = m.c líquido . Δ T 2 (Calor Sensível) Q 5 = m.c gasoso . Δ T 3 (Calor Sensível)

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