Qual a temperatura da substância transcorridos 5 minutos de aquecimento?

Nos estudos relacionados a mudanças de fase de substâncias, vemos que é possível provocar essa mudança mediante o fornecimento ou a retirada de energia térmica. Os exemplos mais simples dessa ocorrência são as mudanças de estado do sólido para líquido, do líquido para gasoso ou vice-versa. Por exemplo, se aquecermos um pedaço de gelo, ou seja, se fornecermos calor a ele, veremos que ele se funde (ou derrete).

Sendo assim, podemos dizer que mudança de estado é uma reorganização interna dos átomos (ou moléculas) de uma substância, causando modificações significativas em suas propriedades.

Curvas de aquecimento e de resfriamento: o que ocorre durante uma transição de fase.

Curvas de aquecimento ou de resfriamento mostram a variação da temperatura com o tempo à medida que o objeto vai perdendo ou ganhando energia.

Vamos considerar uma quantidade de 1kg de gelo com uma temperatura inicial de -20°C (ponto A da figura acima) e que recebe uma taxa de calor constante de 1.000 watts, ou seja, 1.000 J/s.

Ao receber essa energia, as moléculas de água que estão organizadas como um sólido começam a oscilar cada vez mais rapidamente, causando um aumento linear na temperatura, que é determinado ela equação: Q = m.c.Δt.

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Isto ocorre até o instante em que o gelo atinge a temperatura de 0°C, ponto B do gráfico, quando a oscilação das moléculas é tal que as ligações entre elas começam a se romper. Neste instante, o gelo começa a derreter e toda a energia fornecida passa a ser usada para romper as ligações que mantém a estrutura sólida.

Por este motivo, a temperatura fica constante até que todo o gelo esteja derretido, mesmo com a energia sendo continuamente fornecida. A energia fornecida durante a transição pode ser obtida da expressão Q = m.L.

A partir do instante em que o gelo está completamente derretido (ponto C), a temperatura da água aumenta constantemente. Suas moléculas vibram mais rapidamente até atingirem a temperatura de ebulição (ponto D).

O calor recebido a partir desse instante será usado para vaporizar a água, que permanece com temperatura constante até que o líquido tenha evaporado completamente (ponto E). Toda a energia recebida a partir desse ponto será usada para aquecer o vapor.

A construção de gráficos deste tipo, a partir de dados experimentais, permite determinar com exatidão as temperaturas de transição e os valores do calor específico e do calor latente.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Alternativa “d”.

O ponto de fusão é quando a temperatura permanece constante enquanto toda a substância passa do estado sólido para o líquido, ou seja, é o primeiro “patamar”, que está na temperatura de cerca 65 ºC. O ponto de ebulição é o segundo “patamar”, pois corresponde ao ponto em que a temperatura permanece constante até que todo o líquido passe para o estado gasoso, que é em exatamente 150 ºC.

O tempo entre os dois patamares, isto é, entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição é quando a substância está no estado líquido, ou seja, 5 minutos (de 20 a 25).

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Atividade Sobre Ponto de Fusã o - Gabarito

Título original:

Atividade+sobre+ponto+de+fusão+-+Gabarito

Enviado por

Juliana Max

Descrição completa

1.      (Cesgranrio-RJ adaptado) Um cientista recebeu uma subst�ncia desconhecida, no estado s�lido, para ser analisada. A tabela abaixo representa o processo de aquecimento de uma amostra dessa subst�ncia.

Tempo(min)	0	10	20	30	40	50	60	70
Temperatura (�C)	20	40	40	40	70	70	70	90

       Analisando a tabela, podemos concluir que a amostra apresenta:

a) dura��o de ebuli��o de 10 minutos;

b) dura��o de fus�o de 40 minutos;

c) ponto de fus�o de 70 OC;

d) ponto de fus�o de 40 OC;

e) ponto de ebuli��o de 50 OC.

Analise o gr�fico de resfriamento de uma determinada subst�ncia l�quida e responda �s quest�es 2, 3 e 4:

 2.       Qual o ponto de solidifica��o dessa subst�ncia, em �C?

a) 60

b) 20

c) 0

d) -20

e) -40

3. Quanto tempo, em segundos,  durou o resfriamento do l�quido, antes que ele iniciasse a mudan�a de estado?

a) 10

b) 15

c) 20

d) 25

e) 30

4.   Ao transcorrer 15s, qual a temperatura, em �C,  da subst�ncia?

a) 60

b) 20

c) 0

d) -20

e) -40

5.Numa bancada de laborat�rio temos cinco frascos fechados com rolha comum que cont�m, separadamente, os l�quidos seguintes:

Num dia de muito calor, em determinado instante, ouve-se no laborat�rio, um estampido produzido pelo arremesso da rolha de um dos frascos para o teto. De qual dos frascos foi arremessada a rolha?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

e) 5

 Observe o gr�fico e responda as quest�es a seguir:

6. Quanto tempo durou o aquecimento do l�quido?

a)  1

b) 2

c) 3 

d) 4

e) 5;

7. Qual a temperatura da subst�ncia, transcorrido 5 minutos de aquecimento?

a) 10

b) 20

c) 30

d) 40

e) 50

8. Considerando um resfriamento dessa subst�ncia, qual seria o seu ponto de solidifica��o, em �C?

a) 80

b) 50

c) 10

d) -20

e) -10

9. Utilizando a mesma abordagem da quest�o anterior, qual o ponto de liquefa��o, em �C?

a) 80

b) 50

c) 10

d) -20

e) -10

 O esquema representa cinco frascos de mesmo di�metro, contendo cada um a mesma massa dos seguintes l�quidos incolores: A, B, C, D e E. S�o dadas as densidades: dA: 1,00g/cm3; dB:0,80g/cm3 ; dC: 1,80g/cm3;  dD:1,20g/cm3 e dE:1,95g/cm3. Observe o desenho e responda os exerc�cios seguintes:

10. Em que frasco est� a subst�ncia A?

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

11. Em que frasco est� a subst�ncia E?

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

12. Em que frasco est� a subst�ncia C?

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

13.  Como se denomina a mudan�a do estado s�lido para o estado gasoso?

a) fus�o

b) solidifica��o

c) liquefa��o

d) sublima��o

e) ebuli��o

O gr�fico abaixo representa a varia��o de temperatura observada ao se aquecer uma subst�ncia X durante cerca de 7 minutos. Observe e responda as quest�es 14 a 16:

14. Qual a faixa de temperatura, em �C,  em que a subst�ncia X permanece s�lida?

a) 0 a 20

b) 10 a 20

c) 20 a 40

d) 20 a 60

e) 40 a 60

15. Qual a faixa de temperatura, em �C,  em que a subst�ncia X permanece l�quida?

a) 0 a 20

b) 10 a 20

c) 20 a 40

d) 20 a 60

e) 40 a 60

16.Qual o ponto de ebuli��o da subst�ncia X?

a) 0�C

b) 10�C

c) 20�C

d) 40�C

e) 50�C

Uma determinada subst�ncia foi resfriada durante 80 minutos, produzindo o gr�fico a seguir. Analise-o e responda as pr�ximas quest�es:

17. Qual a temperatura, em �C,  quando o tempo era de 35 minutos?

a) 70

b) 60

c) 50

d) 40

e) 30

18. Transcorridos 5 minutos ap�s o in�cio do resfriamento, qual era a temperatura, em �C?

a) 90

b) 80

c) 70

d) 65

e) 50

19. Qual era a temperatura da subst�ncia, em �C, ap�s uma hora de resfriamento?

a) 90

b) 70

c) 50

d) 30

e) 10

20. Ap�s 40 minutos, qual era a diferen�a de temperatura da subst�ncia em rela��o � temperatura inicial?

a) 80

b) 60

c) 40

d) 30

e) 20

21. (UFMG) Observe a tabela que apresenta as temperaturas de fus�o e ebuli��o de algumas subst�ncias:

Em rela��o aos estados f�sicos das subst�ncias, a alternativa correta �:

a) I � s�lido a 25�C

b) II � l�quido a 80�C

c) III � l�quido a 1000�C

d) IV � gasoso a 3500�C

e) V � s�lido a 100�C

22.(PUC-MG) Seja dada a seguinte tabela:

De cima para baixo, a 25�C e 1 atm, os estados f�sicos dos compostos, s�o, respectivamente:

a) l�quido, s�lido, l�quido,  g�s

b) s�lido, s�lido, g�s, g�s

c) l�quido, l�quido, s�lido, g�s

d) s�lido, s�lido, g�s, l�quido

e) l�quido, l�quido, l�quido, g�s

23. (UFES) Dada a tabela em rela��o ao estado f�sico das subst�ncias, a alternativa correta �:

a) I � s�lido a 30�C

b) II � l�quido a 100�

c) III � s�lido a 25�

d) IV � l�quido a 480�C

e) V � gasoso a 2400�C

24.(UFV) A figura abaixo mostra as curvas de temperatura versus tempo para a mesma massa  de tr�s amostras materiais A, B e C, partindo do estado s�lido no tempo zero. Observe a figura e marque a alternativa correta:

a) As amostras A, B e C s�o exemplos de subst�ncias puras.

b) A amostra C n�o constitui subst�ncia pura por n�o manter as temperaturas de fus�o e ebuli��o constantes.

c) � temperatura de 100�C, a amostra A encontra-se no estado l�quido.

d) A amostra B aquece mais r�pido do que a amostra A.

e) A amostra B apresenta temperatura de ebuli��o de 60�C.

25.(PUC-MG) Numa praia, em pleno ver�o, um estudante de Qu�mica observou que o carrinho de picol� usava "gelo-seco" para retardar o degelo dos picol�s. Pediu � vendedora um peda�o de gelo e colocou-o num copo com �gua, ocorrendo forma��o de "fuma�as brancas". Observou-se ent�o o fen�meno de:

a) evapora��o

b) Sublima��o

c) Fus�o 

d) Gaseifica��o 

e) Liquefa��o

26. (FAEE-GO) Na ebuli��o da �gua, verifica-se o desprendimento de bolhas de:

a) vapor d'�gua

b) g�s oxig�nio 

c) g�s hidrog�nio

d) ar

e) mistura de g�s oxig�nio e g�s hidrog�nio

27. (UFRJ) Podemos classificar, como processos endot�rmico e exot�rmico, respectivamente, as mudan�as de estado:

a) liquefa��o e solidifica��o

b) condensa��o e sublima��o

c) solidifica��o e evapora��o

d) fus�o e liquefa��o

e) evapora��o e fus�o

28. (PUC-MG) Considere o gr�fico abaixo:

As curvas AA' e BB' correspondem, respectivamente, ao comportamento de:

a) uma subst�ncia pura e uma mistura;

b) uma mistura e uma subst�ncia pura;

c) uma mistura homog�nea e uma mistura heterog�nea;

d) duas misturas homog�neas;

e) duas subst�ncias puras.

29. Uma mistura eut�tica apresenta ponto de fus�o constante e ponto de ebuli��o variado. O termo eut�tico vem do grego: eu (f�cil) tecteim (fundir). Assinale o gr�fico que representa uma mistura eut�tica:

a) 

b) 

c) 

d) 

e) 

30.Uma mistura azeotr�pica se comporta como se fosse uma subst�ncia pura na ebuli��o, isto �, apresentam ponto de ebuli��o constante. Interessante � que a temperatura de ebuli��o de uma mistura azeotr�pica � inferior � dos seus componentes. Assinale o gr�fico que representa uma mistura azeotr�pica:

a) 

b) 

c) 

d) 

e)