O documento discute as três fases da matéria - sólida, líquida e gasosa - e como elas se relacionam com a temperatura e pressão. Também descreve os processos de mudança de fase, como fusão, solidificação e vaporização, e como a quantidade de calor necessária para essas mudanças permanece constante.

1. Mudança de Fase

2. Mudança de Fase Fases da Matéria: A matéria pode ser encontrada em três fases: SÓLIDA , LÍQUIDA E GASOSA . A fase em que uma substância se encontra depende da sua temperatura e pressão. Vamos manter a pressão constante e variar a temperatura .

3. Fase Sólida: 1) Forma e volumes bem definidos; 2) As partículas estão próximas umas das outras e ligadas por forças elétricas intensas; 3) Estas fortes ligações não permitem movimentação das partículas no interior do corpo; 4) A única movimentação das partículas é devida à agitação térmica em torno de uma posição de equilíbrio;

4. Fase Líquida: 1) Volumes bem definidos; 2) A forma é a do recipiente que contém a massa líquida; 3) As partículas não estão tão próximas, mas ainda há força entre elas; 4) Há movimentação das partículas no interior do líquido.

5. Fase Gasosa: 1) Volume e forma do recipiente que contém a massa gasosa; 2) As partículas estão praticamente livres umas das outras; 3) Há movimentação (desorganização) das partículas.

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. 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. 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. 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. Calor Latente: Uma substância pura durante a mudança de fase, troca calor, porém sua temperatura permanece constante. Neste caso, não podemos usar a equação da troca de calor sensível ( Q = m . c . Δ T ) e ( Δ T = 0 e Q ≠ 0 ). Quantidade de calor latente é aquela trocada por uma substância durante a mudança de fase. Q = m . L (Trocas de calor para mudança de fase) Q – Quantidade de calor latente m – Massa da substância que mudou de fase L – Calor latente de mudança de fase O calor latente de mudança de fase (L) corresponde à quantidade de calor trocada por uma unidade de massa da substância para que ela mude de fase à temperatura constante.

11. Unidades: L – cal/g L – J/kg (S.I.) Para a pressão atmosférica de 1 atm (normal), para a água, temos: Para a água, à 1 atm, se o calor latente de fusão é de 80 cal/g , significa que, para cada 80 cal que um bloco de gelo a 0ºC receber, ( 1g ) um grama de gelo se transformará em ( 1g ) um grama de água também a 0ºC .

12. Curva de Mudança de Fase: Dada uma substância pura, inicialmente na fase sólida, que recebe calor de uma fonte de potência constante, sua curva de aquecimento é: Tv = Tc Tf = Ts Tv = Temperatura constante de vaporização Tf = Temperatura constante de fusão Ts = Temperatura constante de solidificação Tc = Temperatura constante de condensação AB – aquecimento da substância na fase sólida ( calor sensível ) BC – Fusão da substância ( Calor latente ) CD – aquecimento da substância na fase líquida ( calor sensível ) DE – Vaporização da substância ( Calor latente ) EF – aquecimento da substância na fase gasosa ( calor sensível )

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. 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)