1) Qual é a diferença entre a ebulição e a evaporação de uma substância?
A ebulição
acontece a uma temperatura definida, e a evaporação, a qualquer temperatura. A
ebulição é rápida e turbulenta, com formação de bolhas, enquanto a evaporação é
lenta.
|
No
recipiente 2, pois a área de contato com o ambiente é maior que em 1.
3) É mais eficiente para secagem de roupas, deixa-las no varal bem esticado ou dobrá-las? Por quê?
Deixá-las bem
esticadas. Quando maior a área em contato com o ar, maior será a velocidade de
evaporação.
4) No verão, as pessoas regam quintais, ruas e umedecem o teto de suas casas. Por que isso refresca o ambiente?
Na evaporação da água, certa quantidade de
energia dos objetos e principalmente do ar é transferida para ela,
proporcionando uma diminuição da temperatura do ambiente.
5) Como visualizamos o vapor de água que surge
durante o aquecimento de água no estado líquido?
Através de
pequenas bolhas sendo formadas nas paredes e no fundo do recipiente que sobem e
abandonam o líquido.
6) Por que a roupa no varal seca mais depressa em dias quentes?
Com o aumento da
temperatura do ambiente, a quantidade de calor sensível da água é maior e o
número de moléculas que possui velocidade suficiente para escapar do líquido
também se torna maior, aumentando a quantidade de líquido evaporado, secando a
roupa mais rapidamente.
7) Sabemos que verduras guardadas em um recipiente aberto na geladeira ficam com as folhas ressecadas após um certo tempo. O que acontece com a água das folhas das verduras?
O vapor de água do ar que entra na geladeira se condensa e depois
solidifica na parede das folhas. E esse gelo “queima” as folhas.
8) Observe o calor latente de ebulição de algumas substâncias puras no seu estado líquido:
Acetona: 125 cal/g;
Água: 540 cal/g;
Álcool: 204 cal/g;
Éter: 88 cal/g.
a) Qual destas substâncias cede maior quantidade de
energia por grama para se condensar?
Lebulição
= – Lcondensação, logo destas substâncias a água cede maior
quantidade de calor, ou seja, 540 calorias por cada grama condensado.
b) Qual delas é mais difícil de condensar e mais fácil de “evaporar”?
O Éter cede apenas
88 calorias por cada grama condensado dentre as substâncias, logo é o que tem maior
dificuldade de condensar entre eles, e por consequência recebendo a menor
quantidade de calor entres as substâncias dadas ele vaporiza mais rápido.
Solidificação da água, vaporização e condensação do freon 12. O freon pode
ser definido como diversos tipos de gases a base clorofluorcarbonos. Estes são
conhecidos como CFCs. O calor latente de vaporização do freon é 77,9 cal/g.
10) O que é ponto de ebulição?
Refere-se à temperatura de uma substância em que ocorre a transição do
estado líquido para o gasoso. Quando um líquido se torna vapor, suas moléculas
separam-se umas das outras e deixam a superfície do líquido.
11) O que é ponto de fusão?
É a
temperatura na qual um material sólido começa a se tornar líquido sobre a
pressão ao nível do mar de 1 atm. Um composto orgânico cristalino puro tem um
ponto de fusão bem definido; no entanto, a presença de impurezas faz o ponto de
fusão ocorrer a uma temperatura mais baixa.
12) Como a pressão do ambiente
pode alterar na mudança de fases?
Com a elevação da pressão induz-se a elevação da temperatura de
ebulição, mas, dependendo da substância, pode haver variação na temperatura de
fusão como consequência direta do aumento da pressão.
Quanto menor for a pressão sobre as moléculas de um substância, mais
fácil será deixar o líquido, na ebulição por isso a temperatura de ebulição de
uma substância se eleva com o aumento da pressão sobre ela. Um
líquido entra em ebulição apenas quando a pressão do ambiente é idêntica a sua
pressão de vapor do ambiente.
Quando existe um aumento de volume da fase sólida para a fase líquida,
a temperatura de fusão aumenta junto com a pressão. O padrão para as
substâncias é que a temperatura de fusão aumente como consequência para o
aumento da pressão.
13) Um sólido pode “evaporar”?
Poucos substâncias sofrem este fenômeno, destacam as bolas de naftalina
e o gelo-seco (dióxido de carbono no estado sólido) e esta passagem do estado sólido
para o gasoso chama-se sublimação.
14) Um pequeno bloco de 200g de ferro encontra-se à temperatura ambiente de 25oC. Calcule a quantidade de calor que ele deverá absorver para se fundir totalmente.
(Use calor específico do ferro: 0,12 cal/g∙oC; ponto de fusão do ferro: 1.535oC e calor latente de fusão do ferro: 65 cal/g)
Para levar o bloco até sua temperatura de fusão, a quantidade
de calor será obtida por:
Q1 = m∙c∙ΔT
Q1 = 200 x 012 x (1535 – 25) = 36.240 cal
Para fundir totalmente o bloco na temperatura atingida, a
quantidade de calor será dada por:
Q2 = m∙L
Q2 = 200 x 65 = 13.000 cal
A quantidade de calor total será:
Q = Q1 + Q2 = 49.240 cal
Atividades:
1) Em dias de chuva, é comum observarmos vidros
embaçados no interior de um carro. Isso ocorre devido a:
(A)
condensação do vapor de água.
(B)
vaporização do vapor de água.
(C) fusão
do vapor de água.
(D)
solidificação do vapor de água.
2) O processo de extração do sal em salinas ocorre
a partir:
(A)
solidificação da água.
(B) fusão
da água.
(C)
evaporação da água.
(D)
liquefação da água.
3) Nos dias de muito frio é comum ao conversarmos
expelirmos pela boca uma “fumaça”, isto ocorre porque o ar úmido:
(A)
aquece e condensa.
(B)
esfria e condensa.
(C)
aquece e vaporiza.
(D)
esfria e vaporiza.
4) Quando um objeto no estado líquido cede energia
pode ocorrer sua:
(A)
liquefação.
(B)
fusão.
(C)
solidificação.
(D)
vaporização.
5) Notamos nos metais abaixo em estado sólido o calor latente de fusão de cada um deles:
Cobre: 49 cal/g;
Ferro: 65 cal/g;
Ouro: 15 cal/g;
Prata: 25 cal/g.
Qual deles se funde mais facilmente e tem mais dificuldade de se solidificar?
6) Em lugares com maior
altitude, a pressão atmosférica é menor que ao nível do mar. A água demora mais
ou menos tempo para ferver?
7) Quando ocorre aumento de pressão no ambiente em que está ocorrendo mudança da fase sólida para fase líquida, o que ocorre com o ponto de fusão do material?
(A) Aumenta com a elevação da pressão.
(B) Reduz com a elevação da pressão.
(C) Oscila com a elevação da pressão.
(D) Não há interferência da pressão e
permanece o mesmo ponto de fusão já bem definido.
8) Como se chama um item da
cozinha que faz pressão sobre a água por meio do acúmulo de vapor, aumentando a
temperatura de ebulição da água e acelerando o cozimento dos alimentos?
(A) Frigideira
(B) Panela de pressão
(C) Forno
(D) Fogão
9) O que acontece com a naftalina após algum tempo no interior de uma gaveta? Como se denomina esta mudança de estado?
10) Observe a tabela abaixo e responda as questões:
|
Substância |
Calor
Latente de Fusão (cal/g) |
Calor
Latente de Vaporização (cal/g) |
|
água |
80 |
540 |
|
álcool |
26 |
210 |
|
ouro |
15 |
407 |
a) Quantas calorias deve absorver uma pedra de 400g de gelo a 0oC para se fundir totalmente?
b) Quantas calorias deve
liberar uma massa de 200g de vapor de álcool a 78oC para se
condensar totalmente?
c) Quantos gramas de ouro a
1.063oC é possível fundir com 3.000 cal?
11) Determine o calor latente
de fusão de uma substância cujo corpo de 160g absorve 4,8kcal ao se fundir
totalmente.
12) Quantas calorias deve
absorver um bloco de 200g de chumbo a 27oC para se fundir
totalmente?
(Use
calor específico do chumbo: 0,03 cal/g∙oC; ponto
de fusão do chumbo: 327oC e calor latente de fusão do chumbo: 6
cal/g)
13) Qual a quantidade de calor que se deve fornecer a uma
pedra de gelo de 80g a -10oC para transformá-la em água a 20oC?
(Use
calor específico do gelo: 0,50 cal/g∙oC; calor
específico da água: 1,00 cal/g∙oC; ponto de fusão do gelo:
0oC e calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g)
14) Relacione corretamente as duas colunas.
|
Escala |
Ponto de ebulição da água |
|
(A)
Celsius (B)
Fahrenheit (C)
Kelvin |
( ) 373 ( ) 100º ( ) 212º |
Pesquisa Google:
1) A temperatura em que ocorre
a mudança de fase depende da pressão a que a substância está submetida?
Justifique a resposta, explicando o mecanismo da panela de pressão.
2) Podemos ferver a água a uma
temperatura inferior a 100°C?
Aprofunde-se:
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