Diagrama de fases – Exercícios de Física

Teste seus conhecimentos sobre diagrama de fases com nossa lista de exercícios! São 10 questões do Enem com gabarito e um resumo para você revisar!

As mudanças de estado (ou fases) da matéria é um conteúdo que cai com muita frequência no Enem. Por isso, preparamos um resumo e uma lista de exercícios sobre diagrama de fases. Prepare-se para as questões de Física com a gente!

Resumo sobre calor latente e diagrama de fases

Quando você coloca um cubo de gelo no seu refrigerante, esse gelo vai começar a derreter até virar completamente líquido. Mas o que ocorre durante essa transformação de estado físico?

Quando fornecemos energia para um objeto, suas moléculas se agitam tanto que podem ocasionar uma mudança de estado físico. O calor envolvido nesse processo se chama calor latente. Ele vai atuar somente quando houver mudança de estado físico (quando não houver, o calor que atuará será o calor sensível).

A quantidade de calor (Q) necessária para fazer um objeto mudar de fase vai depender da sua massa (m) e do calor latente (L). Pode ser calculado, portanto, pela fórmula:

Q = m.L

Quando a quantidade de calor for positiva, o objeto estará absorvendo calor. Em contrapartida, quando a quantidade de calor for negativa, o objeto estará perdendo calor.

Agora vamos analisar um diagrama de fases que ilustra o comportamento da temperatura de certa quantidade água. Observe no gráfico que a água inicialmente se encontra em fase sólida. Ela é aquecida sob pressão constante de 1 atm. Lembrando que para substâncias puras, a temperatura durante a mudança de fase permanece constante.

Diagrama de fases da água
Aquecimento de um cubo de gelo (fora de escala).

As linhas horizontais do gráfico são chamadas de patamares. Nesses setores, observamos que a substância recebe calor, mas a sua temperatura permanece constante.

Cada patamar corresponde, portanto, a uma mudança de fase onde coexistem duas fases da substância: no primeiro, sólido e líquido e, no segundo, líquido e vapor. Ou seja, nesses patamares existe, por exemplo, tanto gelo e água a 0°C no primeiro caso, e tanto água e vapor a 100°C no segundo caso.

Há também os casos inversos de resfriamento das substâncias, ou seja, os casos de perdas de calor.

Videoaula

Antes de partir para os exercícios sobre diagrama de fases, confira a videoaula do professor Marcelo:

Exercícios sobre diagrama de fases

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