diagrama de fases 2º ano copiado da pesquisa slide share
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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física
Ensino Médio, 2ª AnoDiagrama de fase
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FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
Estuda as fases em que uma substância pura pode se apresentar, de acordo
com as condições de pressão e de temperatura a
que está submetida.
A neblina que se observa na foto resulta da
transformação do vapor d’água em gotículas de
água.Imagem: Autor Simon Johnston / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic
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SólidoSólido LíquidoLíquido GasosoGasoso
FusãoFusão VaporizaçãoVaporização
CondensaçãoCondensaçãoSolidificaçãoSolidificação
SublimaçãoSublimação
SublimaçãoSublimação
EndotérmicaEndotérmica
ExotérmicaExotérmica
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
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FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
A fase em que uma substância se encontra depende de suas condições de pressão e temperatura, podendo também estar
num estado que corresponda ao equilíbrio entre duas fases ou mesmo entre as três fases.
Representando os diferentes estados da substância num gráfico do tipo p x t, obtém-se o denominado Diagrama de
Fases da Substância.
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pressão (atm)
temperatura(ºC)
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pressão (atm)
temperatura(ºC)
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
Tipos de curvasTipos de curvas11
22
33TT
Curva de fusão (1)
Delimita as regiões correspondentes às fases sólida e líquida. Cada ponto dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.
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Ponto Crítico PC (ponto superior da curva 2)
Acima da temperatura, a substância encontra-se na fase gasosa (gás) e não pode ser liquefeita, independente da sua pressão.
Ponto triplo ou tríplice (T)
Estado comum às três curvas; é representativo do equilíbrio entre as três fases da substância.
Curva de sublimação (3)
Delimita as regiões correspondentes às fases sólida e de vapor. Cada ponto dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.
Curva de vaporização (2)
Delimita as regiões correspondentes às fases líquida e de vapor. Cada ponto dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.
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PressãoPressão
00
Substância que aumenta o volume quando aquecida.Substância que aumenta o volume quando aquecida.
SólidoSólido
VaporVapor
LíquidoLíquido
GásGásCurva de
Sublimação
Cur
va d
e F
usão
Curva de
VaporizaçãoPPTT
PPCC
- 56,6- 56,600CC TemperaturaTemperatura
COCO22
5 atm5 atm
31 31 00CC
73 atm73 atm
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PressãoPressão
00
Substância que reduz o volume quando aquecida.Substância que reduz o volume quando aquecida.
SólidoSólido
VaporVapor
LíquidoLíquido
GásGásCurva de
Sublimação
Cur
va d
e
Fus
ão
Curva de
Vaporização
PPTT
PPCC
0,01 0,01 00CC TemperaturaTemperatura
HH22OO
4,58 mmHg4,58 mmHg
374 374 00CC
218 atm218 atm
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PressãoPressão
00 TemperaturaTemperatura
AA
FF
EE
BB
CC
GG
DD
Dado o diagrama de fases de uma substância, pergunta-se:
Que mudança de fase ocorre quando a substância passa do estado A para o estado B e quando passa do estado B para o estado C?
SólidoSólido
VaporVapor
LíquidoLíquido
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No diagrama de fases da água:
760
tA tB
Pressão (mmHg)
t (°C)
As temperaturas tA e tB são, respectivamente:
a) pontos normais de fusão e ebulição.
b) pontos normais de ebulição e fusão.
c) pontos de sublimação e fusão.
d) pontos de ebulição e sublimação.
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Pela análise do diagrama de fases do dióxido de carbono
e da água, observa-se que a temperatura de fusão (e de
solidificação) depende da pressão a que a substância
está submetida.
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Contudo, a influência da pressão sobre o ponto de fusão
não se dá do mesmo modo para as duas substâncias
estudadas.
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P (atm)
t (ºC)
1. SUBSTÂNCIAS QUE SE DILATAM NA
FUSÃO
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Sólido
Líquido
É o que acontece na
maioria das substâncias
e corresponde ao
comportamento do CO2.
O aumento da pressão
faz aumentar a
temperatura de fusão.
T
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FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
O Físico irlandês John
Tyndall (1820 -1893)
descreveu e documentou o
experimento do regelo. Ele
consiste em pendurar um fio
de metal fino, com pesos
adequados nas pontas, sobre
um bloco de gelo a uma
temperatura inferior a 0 ºC.
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Pelo diagrama de fases vemos que a temperatura de ebulição
de um líquido depende da pressão exercida sobre ele.
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
Para qualquer
substância, se a pressão
externa aumentar, o
líquido ferverá numa
temperatura mais
elevada.
5
4
3
2
1
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Temperatura em ºC
Pre
ss
ão
(a
tm)
DIAGRAMA DE FASE DA ÁGUA
Líquido
Vapor
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A temperatura que a água ferve depende da altitude.
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
A água, em particular, ferve a 100 ºC ao nível do mar, onde a
pressão atmosférica é normal (1 atm). Em maiores altitudes, a
ebulição da água ocorre em temperatura mais baixas, porque a
pressão atmosférica é menor.
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FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
87 0C
Recife (nível do mar) 100 0C
São Paulo (760m) 98 0C
Brasília (1.170m) 96 0C
Quito (2.850m) 90 0C
La Paz (3.700m)
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No interior de uma panela de pressão, a água está sujeita a uma
pressão maior que uma atmosfera (1 atm) e, por isso, ferve a
uma temperatura superior a 100 ºC. Em consequência, os
alimentos cozinham em menos tempo.
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
Aut
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por
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Lice
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Temos um líquido que se encontra em um
recipiente fechado e que entre o líquido e a tampa do recipiente
tem vácuo.
Temos um líquido que se encontra em um
recipiente fechado e que entre o líquido e a tampa do recipiente
tem vácuo.
VÁCUO0 mmHg
a20ºCÁGUA
17,5 mmHga
20ºCÁGUA
TEMPO
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FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
• A pressão que o vapor exerce no equilíbrio líquido-vapor denomina-
se PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR
• Inicialmente o líquido evapora rapidamente e, depois que essa
evaporação vai diminuindo, até ficar constante.
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17,5 mmHga
20ºCÁGUA
442 mmHga
20ºCÉTER
NATUREZA DO LÍQUIDO
Líquidos MAIS VOLÁTEIS possuem
MAIOR PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR
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26 mmHga
27ºCÁGUA
79 mmHga
47ºCÁGUA
TEMPERATURA EM QUE SE ENCONTRA O LÍQUIDO
Como a formação dos vapores é um fenômeno endotérmico,
um aumento de temperatura favorece a sua formação, aumentando, assim,
a pressão máxima dos vapores.
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
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Levando em conta que a pressão máxima de vapor
corresponde ao equilíbrio líquido-vapor da substância, a
curva das pressões máximas de vapor, no DIAGRAMA DE
FASES, é a curva de VAPORIZAÇÃO.
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
p
Vapor
Líquido
p1
L+V
0 1
p2
2 E
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Tendo em vista o momento em que um líquido se encontra em equilíbrio com seu vapor, leia as
afirmações a seguir:
I. A evaporação e a condensação ocorrem com a mesma velocidade.
II. Não há transferência de moléculas entre o líquido e o vapor.
III. A pressão de vapor do sistema se mantém constante.
IV. A concentração do vapor depende do tempo.
Das afirmações citadas, são FALSAS:
a) I e III. b) II e IV. c) II e III.
d) I e II. e) III e IV.
V
F
V
F
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No endereço eletrônico http://www.galileo.fr.it/marc/termologia_e_termodinamica/diagrama_equilibrio/hplab.htm
, você poderá, por meio de uma simulação, verificar em que fase uma substância se encontra conforme o valor da
pressão e da temperatura.
FÍSICA, 2º Ano do Ensino MédioDiagrama de Fase
Imag
em: A
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Objetivo: reproduzir a experiência do regelo de Tyndall.
Material:
- bloco de gelo a cerca de -1ºC;
- 2 suportes de madeira;
-1 fio fino de arame;
-2 pesos de 500 g.
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Procedimentos
- Coloque o bloco de gelo apoiado sobre os dois suportes de madeira, de modo que a parte central fique livre.
- Em seguida, prenda os pesos nas extremidades do fio de arame e passe esse fio sobre o bloco, deixando os pesos pendentes.
- Depois, verifique se há alguma modificação visível na região do gelo atravessada pelo arame.
- Por fim, explique por que o fio atravessa o gelo e este permanece íntegro.
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• JUNIOR, Francisco Ramalho. Os fundamentos da Física. Vol. 2. 9.ed. rev. e ampl. São Paulo: Moderna, 2007.
• TORRES, Carlos Magno A. Física – Ciência e Tecnologia. Vol 2. 2.ed. São Paulo: Moderna, 2010.
• Site: http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br
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Tabela de Imagens
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03/09/2012
18 Autor desconhecido / disponibilizado por Wikinaut / GNU Free Documentation License
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03/09/2012
24 Autor Jakub Steiner / disponibilizado por Boukeas / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
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03/09/2012