Mudanças de estado
De maneira geral, as substancias apresentam.
Três
aspectos ou fases, sólidos gasoso ou liquido. A matéria e constituída por
pequenos (átonos, íons ou moléculas) , estado físico é uma condição microscopia
e depende da temperatura e do estado de agregação das partículas.
Fase solida: as partículas da
substancias estão muito próximas umas das outras e agrupadas de forma coesa. Estado
solida apresenta volume fixo e forma própria, visto que não sofrem compressão. Cada
partícula constituinte exercita pequenos movimentos oscilatórios em torno de
uma posição fixa.
Fase liquida: as partículas das
substancias estão pouco mais afastadas
do que na fase solida , as forças coesa já não são tão acentuadas . Líquidos
possuem volume constante e adquirem a forma do recipiente por não apresentarem estruturas cristalinas ,
apresentam alguma tensão superficial ‘’ as formas de coesão fazem com que as
partículas do liquido situações nas superfície livre experimente uma força
resultante dirigido para o interior do liquido ‘’.
Fase gasosa: as partículas das
substancias estão completamente separadas umas das outras e situadas
relativamente, a grandes distancias. O volume do gás é variável ocupando todo o
espaço do recipiente, adquirindo sua forma e sofre , facilmente , tanto
compressão como expansão .As partículas estão livres e em constante movimento
aleatório . As substancias mudam de fase quando recebe ou perde calor. Para
conter a fusão, a sublimação, a ebulição; deve-se receber energia (calor)
sublimação inversa (ressublimação) condensação e a solidificação ocorrem perda
de energia.
·
1º patamar: ponto de fusão (PF) ocorre na passagem da fase solida para liquida , inversamente , ponto de
solidificação .
·
2º patamar:
ponto de ebulição (PE) temperatura onde há passagem da fase liquida para gasosa
ou inversamente condensação (PC) gasosa para liquida.
As temperaturas de mudanças de fase dependem da
pressão da submentação da substancia.
VALORES
NOMINAIS ENCONTRADOS PARA ÁGUA PURA:
(PE = 0ºC
e PE = 100ºC ).
Determinadas as pressão atmosférica, nível do mar 1
atm ou 760 mmhg.
Vaporização
e condensação:
A
vaporização ocorre quando partícula de uma substancia em fase liquida que
recebe energia suficiente para passar ao estado gasoso. A vaporização recebe
nomes diferentes, depende do jeito que ela acontece.
Evaporizarão: acontece em qualquer temperatura. Algumas
moléculas da superfície liquida retiram
o calor de outras adquirem maior energia cinética que escapam para a fase
gasosa : essa é a evaporação . Nesse momento, a temperatura das moléculas
restantes diminui. Quando maior for a área de contato com a atmosfera, mais
rápida e a evaporação.
Ebulição: é a vaporização típica, em que a mudança de fase dá-se
quando o liquido alcança o ponto de ebulição da substancia na pressão. A
temperatura de ebulição e maioria das partes das moléculas tem energia cinética
suficiente para alcança o estado gasoso. A água entra em ebulição
(quer
dizer ferve na temperatura de 100º C, sob a pressão de 1,0 atm).
A
maioria das moléculas de água tem energia suficiente pra alcança o estado
gasoso. Quando maior a altitude menor a temperatura, e quando menor altitude
maior a temperatura. É quando não acontecer toda a vaporização do liquido a
temperatura mantem constante.
Calefação: é uma vaporização forçada , pois realiza , entretendo
uma temperatura acima do ponto de ebulição. Ex.ª: uma frigideira bem quente onde
cai alguns pingos de água essa vaporização e tão rápida que os pingos de água
nem chega a tocar no fundo da frigideira.Pois seu calor de condensação e muito
alto .
A
condensação é o processo inverso da vaporização. se não houver outras trocas de
calor . A pressão ou calor permanece.
Pressão máxima de vapor
Quando
colocarmos um liquido em um recipiente fechado, sob temperatura constante 0 .
Pode acontecer de algumas partículas, eventualmente passar ao estado de vapor. Formando
uma fase de vapor sobre a superfície do liquido. Vaporização e condensação
A
vaporização só ocorre quando as partículas de uma substanciam esta em fase
liquida e recebem energia suficiente para passar ao estado gasoso.
A
vaporização tem três nomes diferentes: Evaporação, ebulição e a calefação.
Evaporação:
acontece em qualquer temperatura
Ebulição:
a vaporização dela é típica, em que a mudança de fase dá-se quando o liquido
alcança o ponto de ebulição da substancia da pressão dada.
Calefação:
a vaporização dela é forçada, e é realizada em uma temperatura acima do ponto
de ebulição.
A
condensação é o inverso da vaporização. Assim como a vaporização ocorre em
varias temperaturas, também a condensação poderá efetivar em outra distinta do
ponto de condensação.
Fusão e solidificação
Em
uma determinada pressão, a fusão só ocorre quando fornecemos energia a uma
substancia no estado solido.
Durante
a fusão, a temperatura permanece em constante, mas o calor é preciso continuar,
pois afasta as partículas e diminui as forças de coesão.
Na
solidificação retiramos energia de um sistema em fase liquida, e as partículas
se aproximam. A quantidade de energia para fundir ou solidificar é a mesma
quantidade.
Durante
a solidificação e a fusão ocorrem variações no volume. A maior parte das
substancias aumenta de volume ao fundir-se.
O
fato de o volume aumentar na fusão, se intensificamos a pressão sobre o solido,
tendemos a diminuir o espaço reservados as partículas no estado liquido.
Regelo, uma anomalia :
É
um fenômeno segundo o qual algumas substancias, quando submetidas a determinada
pressão, fundem-se e voltam a solidificar-se quando a pressão extra é removida.
Diagrama de fases
O
diagrama de fases de uma substancia pura é o diagrama pressão x temperatura que
indica seu estado físico, conhecendo apenas essas duas grandezas.
Cada
um dos diagramas de fases é composto por curvas:
Curva
de fusão ou solidificação: é a curva que separa o estado solido do líquido.
Curva
de vaporização ou condensação: é a curva que separa os estados líquidos e
gasosos.
Curva
de sublimação ou ressublimação: é a curva que separa diretamente o estado
solido do gasoso, sem passar pelo estado liquido.
Higrometria
É
a parte da física que estuda a quantidade de vapor-d ‘água existente na
atmosfera.
Existem
dois tipos de medidas da quantidade de vapor-d ‘água presente no ar
atmosférico: a umidade absoluta do ar e a umidade relativa do ar.
Umidade
absoluta do ar: é a massa de vapor-d ‘água existente por unidade de volume, em
determinado momento.
Umidade
relativa do ar: é a razão, em dado momento, entre a pressão de vapor-d ‘água do
ambiente e apresente máxima de vaporou de vapor saturado.
Transpiração e umidade relativa
Transpiração
é um processo pelo qual eliminamos sais e ureia secretados pelas glândulas sudoríparas
localizadas na pele. Esse processe faz a regulação térmica do nosso corpo, de
modo a mantê-lo em torno de 36; 5ºC.
Sublimação e ressublimação
Na
sublimação a substancia passa diretamente do estado solido para o gasoso, sem
transitar pela fase liquida. Poucas são as substancias que sublimam em condição
ambiente.
Bibliografia:
Livro
de física do 2ª ano termologia òptica e ondulatória
Editora Saraiva
Autor
: Kazuhito Yamamoto e Luiz Felipe Fuke
