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Introdução: O Ponto de Ebulição (PE) de uma substância é a temperatura em que ela passa do estado líquido para o gasoso. Ocorre, por exemplo, quando fervemos a água. Podemos observar que a água não passa toda ao mesmo tempo para o estado de vapor. Primeiro há a formação de bolhas no fundo do recipiente, porque o vapor dentro da bolha tem sua pressão menor que a pressão atmosférica. Somente com um maior ganho de energia cinética, ou seja, aquecendo mais a água, é que o vapor ficará com a pressão igual à atmosférica e, por fim, subirá para a superfície, entrando em ebulição. Toda substância pura, ou seja, que é constituída apenas de uma substância, apresenta o PE fixo. O da água é de 100°C ao nível do mar. Assim, se estiver ao nível do mar, a temperatura da água não ultrapassará os 100°C na forma líquida, mas permanecerá constante até que todo o líquido vire vapor. Para demonstrar como isso é verdade, a experiência a seguir pode ser bastante útil. Observe como é feita. Objetivos: Demonstrar como a temperatura de ebulição da água se mantém constante enquanto ela se mantém no estado líquido. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Materiais:
Procedimento: 1. Se não tiver um tripé,
faça um suporte parecido para colocar o copo de papel, usando o fio de cobre rígido; Resultados e Discussão: O copo de papel não queima, pois para tal a temperatura deve atingir cerca de 230 °C. Conforme dito na introdução, a água entra em ebulição em 100°C, assim, todo o calor fornecido pela chama é usado para romper as interações das moléculas de água e fornecer energia cinética para que a água entre em ebulição; e não para aumentar a temperatura. A temperatura fica fixa em 100°C até que toda a água passe para o estado de vapor. Assim, o papel não queimará.
Por José Carlos Fernandes dos Santos Licenciado em Física pela UFRJ Estados da matériaNa natureza, podemos observar três estados principais de agregação da matéria: sólido, líquido e gasoso. As características principais de cada um são as seguintes: Estado sólido: forças de coesão intensas entre as suas partículas; forma e volume bem definidos. Estado líquido: forças de coesão menos intensas entre as suas partículas, mas ainda apreciáveis; forma variável (na presença
de forças externas) e volume bem definido. Estado gasoso: forças de coesão extremamente fracas entre as suas partículas; não apresenta forma nem volume definidos. As mudanças entre os estados recebem nomes específicos: a) fusão: é a passagem de uma substância do estado sólido para o estado líquido; Variáveis de Estado Fusão e SolidificaçãoExistem dois tipos de substâncias na natureza: as que se expandem durante a fusão (a maioria) e as que se contraem durante a fusão (é o caso da água – isso explica porque uma garrafa cheia de água colocada no congelador estoura! A água se contrai na fusão e se dilata na
solidificação). Analisemos os dois casos separadamente: - Expansão na fusão: como um aumento de pressão dificulta a expansão, é necessário mais energia para o processo, o que faz com que a temperatura de fusão aumente; - Contração na fusão: como um aumento de pressão facilita a contração, é necessário menos energia para o processo, o que faz com que a temperatura de fusão diminua. Esse é o caso da água. Sob pressão de 1,0 atm, a água congela e derrete a 0 °C. Se
aumentamos a pressão sobre ela, a temperatura de fusão da água diminui, o que faz com que gelo derreta mesmo abaixo de 0 °C. Esse fato ajuda a entender por que os patins deslizam sobre o gelo. O aumento de pressão favorece a fusão do gelo, formando uma camada de água abaixo da lâmina dos patins. Vaporização e liquefaçãoExistem várias formas de um líquido se vaporizar. A evaporação acontece a qualquer temperatura, devido às partículas mais energéticas que conseguem
vencer a resistência oferecida pelo ambiente. A ebulição, ao contrário, acontece com uma temperatura bem definida, constante para um dado valor de pressão nas substâncias puras. Na vaporização, a tendência das substâncias é sempre expandir. Logo, um aumento de pressão sempre tenderá a dificultar a expansão, fazendo com que a quantidade de energia necessária para vaporizarmos a substância aumente. Isso acarreta a elevação da temperatura de ebulição. Isso ajuda a
entender o funcionamento da panela de pressão. Dentro desta, a pressão é maior do que 1,0 atm, fazendo com que a água entre em ebulição acima de 100ºC, o que faz com que os alimentos estejam expostos a uma temperatura mais alta do que em uma panela em contato com a atmosfera, onde a temperatura fica limitada a 100ºC, já que, uma vez atingida essa temperatura, ela mantém-se constante durante a ebulição. Também ajuda a entender por que o ventilador nos dá a sensação de frescor. Em dias quentes,
parte da água de nosso corpo evapora, roubando calor do nosso corpo e mantendo nossa temperatura constante. À medida que a quantidade de vapor aumenta, a pressão cresce e isso dificulta a evaporação de mais água. Neste momento, a água passa a ser visível no estado líquido em nossa pele (suor). O ventilador desloca parte do ar cheio de vapor (saturado), fazendo com que o processo de evaporação prossiga. Sublimação Pontos crítico e triploPonto triplo é o conjunto de pressão e temperatura nos quais encontramos uma substância em seus três estados simultaneamente. No caso da água, isso acontece a 0,01
ºC e 611,73 pascal. Chamamos de ponto crítico o par de temperatura e pressão a partir do qual uma substância não pode ser mais liquefeita sob temperatura constante. Assim, antes da temperatura crítica, podemos liquefazer a substância apenas comprimindo-a. Nesse caso, o estado anterior é chamado de vapor. É o caso do vapor de água contido no ar. Ao comprimirmos o êmbolo de uma seringa cheia de ar e vedada, notamos que a seringa “embaça”. Isso acontece graças à formação de gotas de
água. Acima dessa temperatura, a substância é chamada de gás. DiagramaTodos esses comportamentos podem ser resumidos em diagramas de pressão versus temperatura, chamados de diagramas de estado. Substância que diminui de volume ao se fundir Os comentários são de responsabilidade exclusiva de seus autores e não representam a opinião deste site. Se achar algo que viole os termos de uso, denuncie. Leia as perguntas mais frequentes para saber o que é impróprio ou ilegal. Qual a medida de temperatura que a água passa do estado líquido para o gasoso?Se continuarmos aumentando a temperatura, o líquido irá se aquecer e, ao chegar à temperatura de 100°C (ao nível do mar), ocorrerá a passagem do estado líquido para o gasoso. A água passará a ser vapor; por isso, o nome dessa transformação de estado de agregação da matéria é vaporização. Não pare agora...
Qual e a medida dá temperatura na qual a água passa do estado líquido para o estado sólido?É um dos estados físicos da água que compreende a passagem do estado líquido para o sólido. É necessário que a água atinja a temperatura de 0ºC para que a mudança de fase aconteça. Um exemplo simples é colocar a água em temperatura ambiente no congelador. Ao alcançar a temperatura de 0ºC ela se transformará em gelo.
Qual e a faixa de temperatura na qual a água se encontra no estado líquido quando está no nível do mar?O da água é de 100°C ao nível do mar. Assim, se estiver ao nível do mar, a temperatura da água não ultrapassará os 100°C na forma líquida, mas permanecerá constante até que todo o líquido vire vapor. Para demonstrar como isso é verdade, a experiência a seguir pode ser bastante útil. Observe como é feita.
Qual e a passagem do estado líquido ao gasoso a temperatura constante?EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão.
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Qual a medida de temperatura na qual a água passa do estado líquido para o estado gasoso?
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