Os estado )sicos da matéria. Prof. Marco Simões

Transcrição

1 Os estado )sicos da matéria Prof. Marco Simões

2 Estados )sicos Os estados 3sicos relacionam-se com o grau de agitação das moléculas que cons=tuem o material. No nosso ambiente, os mais comuns são: Sólido: pouca mobilidade; pouca agitação molecular; volume e forma definidos Líquido: maior mobilidade e agitação molecular; tomam a forma do recipiente; apresentam super3cie de separação. Gasoso: mobilidade e agitação molecular máximas; expandem-se até preencher o recipiente Há um quarto estado chamado plasma, composto de um gás a alta temperatura ou altamente eletrizado, como no Sol e nos relâmpagos por exemplo.

3 Estados )sicos da matéria

4 Mudanças de estado

5 Diagrama de estado Representa as mudanças de estado em função da temperatura e da pressão

6 Diagrama de estado

7 Mudança de estado sob pressão constante A temperatura não varia durante a mudança de estado Há consumo de calor para alteração da estrutura interna da substância Exemplo: na fusão do gelo, sua temperatura não muda, mas ele re=ra calor do meio para desmontar a estrutura cristalina. Na solidificação temos que re=rar calor da água para que a estrutura cristalina se forme. O calor consumido durante as mudanças de estado é chamado de calor latente. O calor consumido quando há mudança de temperatura é chamado de calor sensível.

8 Mudança de estado sob pressão constante Exemplo: mudança de gelo para valor.

9 Diagrama de aquecimento/resfriamento de uma substância pura

10 Diagrama de aquecimento de uma mistura

11 Mudança de estado sob pressão constante, abaixo do ponto triplo Exemplos: nasalina, gelo seco, iodo

12 Influência da pressão nas mudanças de estado Em geral, com o aumento da temperatura há um aumento de volume. O volume do vapor é maior que o líquido, que é maior que o sólido. Um aumento de pressão dificulta o aumento do volume. Consequentemente, para uma pressão maior, as temperaturas de mudança de estado são maiores.

13 Influência da pressão nas mudanças de estado P 2 > P 1 ΔT 2 > ΔT 1 P 2 P 1 ΔT 1 ΔT 2

14 Influência da pressão Exemplo: panela de pressão

15 O caso da água A água, próximo do ponto de congelamento é uma importante exceção. O gelo, ao se formar, tem uma densidade menor que a da água, o que o faz flutuar. Obs.: por isso uma garrafa cheia de água se rompe ao ser congelada

16 O caso da água Se não fosse isso, o gelo se acumularia no fundo dos rios, tornando a vida impossível; o gelo na super3cie atua como um isolante térmico

17 Mudança de estado sob temperatura constante

18 Mudança de estado sob temperatura constante

19 Mudança de estado combinando ambos Exemplo de aplicação

20 Pressão de vapor Mantendo a temperatura do vapor e aumentandose a pressão (comprimindo-se), em certo valor da pressão o vapor irá passar para o estado líquido (condensar-se ou liquefazer-se). Esta pressão é chamada pressão de vapor.

21 Pressão de vapor Mantendo a temperatura do vapor e aumentando-se a pressão (comprimindo-se), em certo valor da pressão o vapor irá passar para o estado líquido (condensar-se ou liquefazer-se). Esta pressão é chamada pressão de vapor. Pressão de vapor

22 Pressão de vapor O gráfico representa a pressão de vapor de algumas substâncias comuns

23 O Ponto CríNco A par=r do ponto crí=co, a substância não se liquefaz mais Vapor: substância no estado gasoso que pode ser liquefeita apenas por compressão (abaixo do ponto crí=co) Gás: substância no estado gasoso que não pode ser liquefeita apenas por compressão (acima do ponto crí=co)

24 Ponto crínco Exemplo: GLP O gás liquefeito de petróleo está no etado de vapor.

25 Vaporização expontânea É a passagem do estado líquido para o gasoso em qualquer temperatura. Depende de: Vola=lidade do líquido Umidade rela=va do ar Área exposta Temperatura Pressão

26 Umidade relanva do ar

27 Aplicação: torres de resfriamento