CALOR LATENTE & MUDANÇA DE FASE
Descubra os Mistérios dos Estados Físicos da Matéria
Explore o universo fascinante da química com nosso novo vídeo sobre os Conceitos Introdutórios sobre o Estado Físico da Matéria. Já se perguntou por que as substâncias se apresentam de formas tão distintas, como gelo sólido, água líquida ou vapor gasoso?
Este conteúdo abrangente e didático foi criado para desmistificar as propriedades e comportamentos dos três estados fundamentais da matéria: sólido, líquido e gasoso.
Neste vídeo, você vai aprender:
As características essenciais de cada estado: Compreenda as diferenças na organização e movimento das partículas em sólidos, líquidos e gases.
Processos de mudança de estado: Explore os fenômenos de fusão, solidificação, vaporização, condensação e sublimação, entendendo o que os impulsiona.
Exemplos práticos e cotidianos: Conecte a teoria com o seu dia a dia, observando como os estados da matéria se manifestam ao seu redor.
Ideal para estudantes, educadores e curiosos, este vídeo é o ponto de partida perfeito para quem busca uma base sólida em química e física. Prepare-se para ver a matéria de uma nova forma!
Assista agora e aprofunde seu conhecimento sobre os estados físicos da matéria!
link para a aula https://youtu.be/tb1obLkiUhk
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1.CEFET Considere três materiais A, B
e C que, na temperatura de 25º C, são líquidos e imiscíveis entre si. Cada um
deles passou, em separado, por dois experimentos para construção de curvas de
aquecimento, conforme detalhado a seguir.
Experimento 1: A, B e C,
inicialmente no estado sólido, foram submetidos, isoladamente, ao aquecimento
gradual, partindo da mesma temperatura e condição de pressão. As curvas obtidas
nesse experimento estão representadas no gráfico abaixo.
Experimento 2: as
condições iniciais do Experimento 1 foram mantidas, porém, aumentando-se em
três vezes o volume do material B em relação ao que foi utilizado. De novo, os
três materiais foram aquecidos gradualmente.
Baseando-se na análise dos
experimentos e no seu conhecimento sobre as propriedades dos materiais, julgue
as afirmativas abaixo como verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) A temperatura de fusão do
material B foi maior no experimento 2 do que no 1.
( ) O material A aquece mais
rapidamente que o material C.
( ) Os três materiais são
substâncias puras.
( ) A mistura de B e C, a 25º C,
pode ser separada, utilizando funil de decantação.
( ) O material B possui maior
temperatura de fusão que o material C.
A sequência correta é
A) (F), (V), (F), (V), (V).
B) (F), (V), (V), (V), (F).
C) (V), (F), (V), (F), (F).
D) (V), (F), (F), (F), (V).
Link para resolução https://youtu.be/RukptshyfWg
2. UFU Silvia
era moradora da cidade de Santos, nível do mar, litoral de São Paulo, e
mudou-se para uma cidade no alto da Serra da Mantiqueira, no interior de Minas
Gerais. Ela continuou usando o mesmo fogão e a mesma panela comum para cozinhar
batatas, mas percebeu que, com a mesma quantidade de água e o mesmo tempo de
cozimento, as batatas passaram a ficar menos cozidas do que quando preparadas
em Santos. Do ponto de vista físico, qual é o procedimento a ser adotado por
Silvia para resolver seu problema?
A) Aumentar
a vazão do gás, ampliando a chama do fogão, pois quanto mais calor fornecer à
água maior será sua temperatura de ebulição.
B) Passar a
usar uma panela de pressão, pois a água, nessa condição, entrará em ebulição a
uma temperatura mais alta.
C) Colocar
mais água na panela, pois isso aumentará a capacidade térmica do conjunto.
D)
Acrescentar sal de cozinha à água, pois isso reduzirá sua temperatura de
ebulição.
Link para resolução https://youtu.be/F3FciQ3eOVg
3.BAHIANA Nascida em Budapeste, em 1900, Mária Telkes se graduou em físicoquímica e dedicou boa parte de sua vida ao estudo do uso de energia solar para fins práticos. Ela é considerada uma das fundadoras dos sistemas de armazenamento térmico solar, o que lhe conferiu o apelido de “Rainha do Sol”. Em 1953, essa cientista recebeu uma doação da Fundação Ford, de 45 mil dólares, para desenvolver um forno movido a energia solar para que pessoas que careciam de tecnologia em todo o mundo pudessem aquecer materiais. Telkes teve sucesso com um design capaz de atingir temperatura de 365° F em ambiente externo. O resultado foi útil, inclusive, em reservas indígenas remotas.
Considere
que 200,0 g de água líquida, inicialmente a 30,0°C, são colocados em contato
térmico com este forno, a 365°F, por tempo suficiente até atingir equilíbrio
térmico, compondo um sistema isolado.
Com
base nessas informações, pode-se afirmar que na configuração de equilíbrio
teríamos:
a.
200,0 g de água a 59,0°C.
b.
180,0g de água e 20,0 g de vapor a 100,0°C.
c.
50,0g de água e 150,0 g de vapor a 100,0°C.
d.
200,0 g de vapor a 135,0°C.
e.
200,0 g de vapor a 185,0°C.
Link para
resolução https://youtu.be/KGqkrMEkmUA
4.CEFET Em um laboratório de química, foi realizado um experimento para analisar o comportamento térmico de dois compostos diferentes: A, inicialmente líquido, e B, inicialmente sólido. Durante o experimento, o composto líquido foi resfriado de uma temperatura inicial de 74 °C para 29 °C, enquanto o composto sólido foi aquecido de uma temperatura inicial de 8 °C para 88 °C. Esse monitoramento de temperatura foi conduzido ao longo de aproximadamente 30 minutos pelos estudantes. A professora da turma pediu que os dados obtidos para os dois compostos fossem representados em um único gráfico, que relaciona a temperatura (°C) com o tempo (min).
Sobre esse experimento, a professora anotou diferentes conclusões obtidas por seus estudantes:
I. O composto A sofreu condensação.
II. O composto B sofreu fusão e ebulição.
III. A temperatura de fusão do composto B é menor que a temperatura de fusão do composto A.
IV. O composto A se solidificou ao mesmo tempo em que B passou para o estado gasoso.
V. A mudança de estado físico de B iniciou mais rapidamente do que a de A.
VI. O composto A está puro enquanto o composto B está impuro.
VII. A e B são substâncias simples.
VIII. A temperatura de ebulição de B coincide com a temperatura de solidificação de A.
IX. A 30 °C, os dois compostos se encontram no estado líquido.
X. Ao final do experimento, A estava no estado sólido e B, no estado gasoso.
Estão corretas apenas as conclusões
A) I, II, V, VI e VII.
B) I, III, IV, VII e IX.
C) II, III, V, VIII e X.
D) IV, VI, VIII, IX e X.
link para resolução https://youtu.be/35Cm5Fs6rd0
5.UFU Sílvia era moradora da cidade de Santos, nível do mar, litoral de
São Paulo, e mudou-se para uma cidade no alto da Serra da Mantiqueira, no
interior de Minas Gerais. Ela continuou usando o mesmo fogão e a mesma panela
comum para cozinhar batatas, mas percebeu que, com a mesma quantidade de água e
o mesmo tempo de cozimento, as batatas passaram a ficar menos cozidas do que
quando preparadas em Santos.
Do ponto de vista físico, qual é o procedimento a ser adotado por Silvia
para resolver seu problema?
a) Aumentar a vazão do gás, ampliando a chama do fogão, pois quanto mais calor fornecer à água maior será sua temperatura de ebulição.
b)
Passar a usar uma panela de pressão, pois a água,
nessa condição, entrará em ebulição a uma temperatura mais alta.
c)
Colocar mais água na panela, pois isso aumentará
a capacidade térmica do conjunto.
d)
Acrescentar sal de cozinha à água, pois isso
reduzirá sua temperatura de ebulição.
link para resolução https://youtu.be/GvppiuNNDbU
6. CEFET Uma família está reunida em uma sala bem aquecida em um dia de
inverno. Lá fora, a temperatura está muito baixa. Após algum tempo, eles
percebem que as janelas de vidro da sala começam a ficar embaçadas por dentro,
dificultando a visão através do vidro.
Nessa situação, as janelas ficam embaçadas porque
A) o ar quente da sala se expande, forçando a saída de calor através do
vidro e formando uma camada de neblina.
B) o vidro frio atrai as moléculas de água do ar quente, produzindo uma
fina camada de gelo que causa o embaçamento.
C) o calor interno da sala aquece o vidro, causando uma rápida
evaporação da umidade, que forma neblina na superfície.
D) o vapor de água do ar quente se condensa ao entrar em contato com a
superfície fria do vidro, formando gotículas.
link para resolução https://youtu.be/yvPzO8-TmBw
7. ENEM Aquecedores solares são equipamentos utilizados para o aquecimento de água pelo calor do Sol. São compostos por coletores solares, nos quais ocorre o aquecimento da água, e por um reservatório térmico, em que é armazenada a água quente para ser utilizada posteriormente. A figura ilustra esquematicamente como funciona esse equipamento.
O processo pelo qual ocorre transferência de calor dos coletores solares para o reservatório térmico é a
A. difusão.
B. absorção.
C. condução.
D. irradiação.
E. convecção.
link para resolução https://youtu.be/XnqJu2voyNY
8.FGV Duas
panelas, uma de pressão e outra comum aberta, estão sendo usadas para cozinhar
quantidades iguais de mesmo alimento. Assinale a afirmação correta.
A.
Na panela comum, o alimento é cozido mais lentamente porque o
vapor escapa e a água ferve a uma temperatura inferior a 100°C.
B.
O alimento é cozido mais rapidamente na panela de pressão porque,
embora a água em seu interior ferva à 100°C, a pressão interna é maior que 1
atm.
C.
Em ambas as panelas, a água ferve à 100°C, mas a espessura maior
da panela de pressão permite que ela retenha mais calor.
D.
A válvula de escape da panela de pressão impede que seu interior
atinja pressão superior a 1 atm, mas o vapor concentrado dentro dela faz com
que o alimento seja cozido mais rapidamente.
E.
O alimento é cozido mais rapidamente na panela de pressão porque a
água em seu interior ferva a uma temperatura superior a 100°C.
link para resolução https://youtu.be/wKwdqoiWLno
9. CEFET Sobre o esquema seguinte, que representa um modelo cinético
molecular de uma mesma substância, foram feitas quatro afirmações:
I- Ao passar da fase B para a C, o sistema absorve
calor.
II- O grau de agitação molecular em A é maior que em B.
III- O processo II ocorre com liberação de calor.
IV- No processo I, ocorre o fenômeno da fusão.
Estão corretas apenas as afirmativas
A. I e II.
B. I e IV.
C. II e III.
D. III e IV.
link para resolução https://youtu.be/fQAS7m22-Zc
10. ENEM Em uma indústria alimentícia, para produção de doce de leite, utiliza-se um tacho de parede oca com uma entrada para vapor de água a 120 °C e uma saída para água líquida em equilíbrio com o vapor a 100 °C. Ao passar pela parte oca do tacho, o vapor de água transforma-se em líquido, liberando energia. A parede transfere essa energia para o interior do tacho, resultando na evaporação de água e consequente concentração do produto. No processo de concentração do produto, é utilizada energia proveniente
A somente do calor latente de vaporização.
B somente do calor latente de condensação.
C do calor sensível e do calor latente de vaporização.
D do calor sensível e do calor latente de condensação.
E do calor latente de condensação e do calor latente de vaporização.
link para resolução https://youtu.be/e8jIOcScBtY
11. UFPR O gráfico ao lado, obtido experimentalmente, mostra a
curva de aquecimento que relaciona a temperatura de uma certa massa de um
líquido em função da quantidade de calor a ele fornecido. Sabemos que, por meio
de gráficos desse tipo, é possível obter os valores do calor específico e do
calor latente das substâncias estudadas. Assinale a alternativa que fornece
corretamente o intervalo em que se pode obter o valor do calor latente de
vaporização desse líquido.
A. AB.
B.
BD.
C.
DE.
D.
CD.
E.
EF.
link para resolução https://youtu.be/nYVw43douog
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1.UNIFEI Uma pesquisadora pretende analisar as características de um determinado material a partir de seu comportamento quando aquecido. O gráfico a seguir descreve a variação da temperatura de 1,0 grama desse material com o passar do tempo e a tabela apresenta valores de referência para várias substâncias.
Ao
avaliar as informações contidas no gráfico e com o auxílio tabela, a
pesquisadora elabora quatro afirmações. São elas:
I.
O material é o ferro.
II.
O calor específico do material vale 0,038 cal/g.ºC.
III.
Se a massa de material que está sendo aquecida fosse duplicada, o calor
específico também seria duplicado.
IV.
Se a massa de material que está sendo aquecida fosse duplicada, a quantidade de
calor para fazê-lo mudar de estado também seria duplicada.
Estão
corretas a(s) afirmação(ões):
a)
I apenas.
b)
II apenas.
c)
III apenas.
d)
IV apenas.
e) II e III, apenas.
link para resolução https://youtu.be/gQVi66ZuJq0
2. PISM Quando fornecemos calor a um bloco de gelo suas partículas absorvem energia, com consequente aumento de temperatura. Porém, existe uma temperatura em que a estrutura molecular do gelo não consegue manter-se (temperatura de fusão) e ao atingir essa temperatura, a organização molecular do gelo não consegue manter-se (temperatura de fusão) e ao atingir essa temperatura, a organização molecular modifica-se. O calor recebido nesta fase é usado para realizar a mudança de fase, de sólido para líquido. Após a fusão do gelo, se é fornecido mais calor, a temperatura do líquido aumenta. Um exemplo desse processo é descrito pelo gráfico abaixo. Considere que o calor de fusão do gelo é 80 cal/g e que o calor específico da água é de 1 cal/g°C, Determine:
A) Qual a massa de gelo usada no processo?
B) Qual o calor específico do gelo?
C) Qual a quantidade total de calor usado em todo o processo?
link para resolução https://youtu.be/ecMqcY6Hgxg
RESPOSTAS
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1.A 2.D 3.E 4.D 5.B 6.D 7.E 8.E 9.D 10.D 11.C
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
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