SÓ EU SEI O QUE VAI CAIR NA PROVA!

Curvas de

aquecimento e

diagrama de fases

PROF°: JOSÉ LUCAS

FÍSICA B

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Curvas de aquecimento

Curva de aquecimento eresfriamento é o gráfico quemostra a variação de temperaturade uma amostra quando aquecidaou resfriada, incluindo-se asmudanças de estado físico;

Mostram a variação datemperatura com o tempo àmedida que o objeto vai perdendoou ganhando energia.

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Curva de aquecimento e resfriamento

Etapa Estado Temperatura

A Sólido - 20 °C

A - B Sólido Aumento de

– 20 °C para

0° C

B - C Transição de

Sólido para

Líquido

0 °C

C – D Líquido Aumento de

0 °C até 100

°C

D – E Transição de

Líquido para

Gasoso

100 °C

E – F Gasoso Acima de

100 °C

Curva de Aquecimento para a Água pura a pressão de 1 atm.

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Curva de aquecimento e resfriamento

De modo similar, a curva deaquecimento e resfriamentotambém pode vir a serutilizada para calcular aquantidade de calor associadaa uma variação detemperatura ou uma mudançade estado físico;

Para tal, dividimos o gráficotambém em respectivosintervalos e associamos aosvalores presentes no gráfico;

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Curva de aquecimento e resfriamento

Pelo gráfico, concluímos:

✓De A até B temos uma quantidade de Calor Sensível 𝑄𝑆 , pois há variação detemperatura;

✓De B até C temos uma quantidade de Calor Latente 𝑄𝐿, pois é possível identificar umamudança de estado físico, já que não há mudança de temperatura;

✓De C até D temos uma segunda quantidade de Calor Sensível 𝑄𝑆′ , pois há uma

segunda variação de temperatura;

✓De D até E temos uma segunda quantidade de calor Latente 𝑄𝐿′ , pois há uma segunda

mudança de estado físico, já que novamente, não há variação de temperatura;

✓De E até F temos uma terceira quantidade de Calor Sensível 𝑄𝑆′′ , já que há,

novamente, variação de temperatura;

✓Por fim, a Soma de 𝑄𝑆 + 𝑄𝐿 + 𝑄𝑆′ + 𝑄𝐿

′ + 𝑄𝑆′′ é a quantidade total de Calor para que a

água realize essas transições;

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Curvas para misturas

Para misturas, os valores de temperatura durante as transições deestados físicos não são fixas. De modo que, é necessário representargraficamente esse intervalo;

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Curvas para misturas

O gráfico ao lado ilustra a questãosobre as quantidades de calor Qassociadas a cada um dosintervalos;

Percebam que, durante a mudançade estado físico, não existe apenascalor na forma latente agora.

Também temos uma quantidade decalor sensível, já que há umavariação de temperatura dentro damudança de estado;

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Diagrama de fases

Um diagrama de fases é um gráficoque descreve as condições físicas(temperatura e pressão) nas quais osestados de certa substância podemexistir;

As curvas do diagrama de fases queestabelecem os limites de existênciade cada estado físico são chamadasde linhas de equilíbrio (linhasazuis);

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Diagrama de fases

O diagrama de fase abaixoapresenta todas condiçõespara a água, inclusive, outrospontos de coexistência defases.

O gelo é apenas uma das 18fases cristalinas conhecidas daágua.

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Diagrama de fases

Diagramas defase também sãomuito úteis para adescrição demisturas maiscomplexas, comopor exemplo, odiagrama ferro-carbono; (Maxpeso em carbono= 7%)

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Diagrama de fases

A utilização de um diagrama de fases serve para identificar pontos detransição de fase, pontos triplos, intervalos de temperatura e pressão;

Dessa forma, eles se tornam bastante úteis para a identificação devalores nos eixos dos gráficos;

Cada substância ou mistura terão o seu diagrama de fases específico.

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O gráfico abaixo mostra a curva de aquecimento para o clorofórmio, usualmente

utilizado como solvente para lipídeos.Analisando a curva, observa-se que:

(a)a temperatura de fusão;

(b) a temperatura de ebulição;

(c) o estado físico do clorofórmio nos

segmentos A e D, são respectivamente:

a) 60 °C , - 60 °C, sólido e gás.

b) - 60 °C, 60 °C, sólido e líquido.

c) - 60 °C, 60 °C, sólido e mudança de

líquido para gás.

d) 60 °C , - 60 °C, líquido e gás.

e) - 60 °C, 60 °C, líquido e mudança de

líquido para gás.

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O gráfico a seguir representa a curvade aquecimento de 10 g de umasubstância à pressão de 1 atm.

• Analise as afirmativas a seguir:

I. O ponto de ebulição dessa substância é 80 °C

II. A substância que apresenta essa curva é a água.

III. O calor latente de fusão da substância é 20 cal/g.

IV. O calor específico dessa substância na fase vapor é de 0,25 cal/g°C

V. A substância se encontra na fase líquida em 0 °C.

São corretas:

a) I, III, V

b) I, II, III

c) I, II, IV

d) II, III, IV, V

e) I, III, IV, V

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Observando o diagrama de fase PT mostrado a seguir. Pode-se

concluir, corretamente, que uma substância que passou pelo

processo de sublimação segue a trajetória:

a) X ou Y

b) Y ou U

c) U ou V

d) V ou X