MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO

As mudanças de estado físico não ocorrem em qualquer temperatura, mas sim em temperaturas específicas de cada substância. E sempre é valida a seguinte relação: T SOLIDIFICAÇÃO = T FUSÃO T LIQUEFAÇÃO = T EBULIÇÃO Ex: Água pura ao nível do mar T SOLIDIFICAÇÃO = T FUSÃO = 0 C T LIQUEFAÇÃO = T EBULIÇÃO = 100 C

ATENÇÃO: -> DURANTE AS MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO A TEMPERATURA NÃO SE ALTERA! -> DOIS ESTADOS FÍSICOS DE UMA SUBSTÂNCIA SÃO ENCONTRADOS AO MESMO TEMPO SOMENTE NAS TEMPERATURAS ESPECÍFICAS DE MUDANÇAS DE ESTADO!

DIAGRAMA DE MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO DE SUBSTÂNCIAS PURAS Ex: Água pura ao nível do mar

Os diagramas de mudanças de estado de substâncias puras sempre terão este perfil, e os dois patamares sempre definem as mudanças de estado!

QUANTIDADE DE CALOR LATENTE (Q) Quando a quantidade de calor recebido ou perdido promove a mudança de estado físico da substância chamamos esta quantidade de QUANTIDADE DE CALOR LATENTE (Q). -> m: massa da substância -> L: calor latente de transformação específico de cada substância

Ex: Água pura L FUSÃO = 80 cal/g L EBULIÇÃO = 540 cal/g L SOLIDIFICAÇÃO = - 80 cal/g L LIQUEFAÇÃO = - 540 cal/g Assim,conclui-se que: L SOLIDIFICAÇÃO = - L FUSÃO L LIQUEFAÇÃO = - L EBULIÇÃO

1- Analisando o gráfico abaixo, referente ao aquecimento de uma substância sólida, podemos afirmar que: a) quando t = 2 minutos, tem-se um sistema monofásico. b) quando t = 4 minutos, coexistem substância sólida e substância líquida. c) em t = 1 minuto inicia-se a liquefação da substância. d) a substância tem ponto de fusão igual a 40 C e) no intervalo de 5 a 8 minutos, a substância encontra-se totalmente na forma de vapor.

2- Um bloco de gelo de massa 100g está a uma temperatura de -10 C. São dados: - Calor específico sensível do gelo: 0,5 cal/g C - Calor específico latente de fusão do gelo: 80cal/g - Calor específico sensível da água: 1,0 cal/g C Determine a quantidade de calor necessária para que todo o bloco de gelo se funda e se transforme em água líquida a 20 C.

3- Coloca-se 900g de gelo a 0 C, no interior de um forno microondas de 1200W para ser transformado em água também a 0 C. Admitindo-se que toda a energia fornecida pelo forno será absorvida pelo gelo, devemos programa-lo para funcionar durante: Dados: Calor latente de fusão do gelo = 80cal/g 1cal = 4J a) 3 min b) 4 min c) 6 min d) 12 min e) 0,5 min

4- Um recipiente com capacidade térmica desprezível contém 100g de água inicialmente a 100 C e recebe energia exclusivamente de uma fonte térmica de potência constante 2,2kW. Calcule o intervalo de tempo necessário para que toda a água se transforme em vapor d água a 120 C. Considere que o experimento ocorre sob pressão normal. Dados: c água = 1,0cal/g C; c vapor = 0,5cal/g C; L fusão do gelo = 80cal/g; L ebulição da água = 540cal/g; 1cal = 4J

5- Um quilograma de água a 20 C é colocado em um congelador cuja temperatura interna é de -15 C. Determine a quantidade de calor retirada da água até que entre em equilíbrio térmico com o interior do congelador. Dados: c água = 1,0cal/g C; c vapor = 0,5cal/g C; L fusão do gelo = 80cal/g

6- O gálio é um metal cujo ponto de fusão é 30 C, à pressão normal; por isso, ele pode liquefazer-se inteiramente quando colocado na palma da mão de uma pessoa. Sabe-se que o calor específico e o calor latente de fusão do gálio são, respectivamente, 410 J/(kg C) e 80000 J/kg. a) Qual a quantidade de calor que um fragmento de gálio de massa 25g, inicialmente a 10 C, absorve para fundir-se integralmente quando colocado na mão de uma pessoa? b) Construa o gráfico T( C) Q(J) que representa esse processo, supondo que ele comece a 10 C e termine quando o fragmento de gálio se funde integralmente.

7- Em um dia quente, um atleta corre dissipando 750W durante 30minutos. Suponha que ele só transfira essa energia para o meio externo através da evaporação do suor e que todo o seu suor seja aproveitado para a sua refrigeração. Adote L = 2500J/g para o calor latente de evaporação da água à temperatura ambiente e a densidade da água d = 1,0 kg/l. a) Qual é a taxa de perda de água do atleta em kg/min? b) Quantos litros de água ele perde nos 30 minutos de corrida?