Mudanças de Estado – Simulado de Física

(UDESC/2015)

O gelo, ao absorver energia na forma de calor, pode ser transformado em água e, na sequência, em vapor. O diagrama de mudança de fases, abaixo, ilustra a variação da temperatura em função da quantidade de calor absorvida, para uma amostra de 200 g de gelo.

Com relação às mudanças de fase desta amostra de gelo, analise as proposições.

I. A temperatura do gelo variou linearmente ao longo de todo processo de mudanças de fase.
II. A amostra de gelo absorveu 19000 cal para se transformar em água a 0 ºC.
III. A amostra de gelo absorveu 3000 cal para se transformar em água a 0 ºC e 20000 cal até atingir 100 ºC.
IV. Durante o processo de vaporização foi absorvida uma quantidade de calor 6,75 vezes maior que durante o processo de fusão.

Assinale a alternativa correta.

(UNIUBE MG/2014)

A figura seguinte representa o diagrama de fases de uma determinada substância. O ponto PT no gráfico indica o chamado ponto triplo, onde podem coexistir as formas líquida, sólida e de vapor dessa substância, enquanto PC indica o denominado ponto crítico.

Fonte: adaptado de http://alfaconnection.net/pag_avsf/cal0505.htm.
Acesso: 05 de maio de 2014

Considere uma massa constante dessa substância. Sobre o comportamento dessa massa em algumas possíveis mudanças de fase, são feitas as afirmações seguintes:

I. Para a temperatura de 0ºC, é possível transformar vapor em líquido por meio de uma compressão isotérmica.
II. Uma descompressão isotérmica, que ocorra na temperatura de –60ºC, pode promover mudança de fase para o estado líquido.
III. Um resfriamento isobárico poderia promover mudança da fase líquida para a sólida independentemente da pressão.
IV. Para pressão de 10atm, é possível formar fase gasosa a partir do aquecimento isobárico de uma massa sólida da substância.
V. Para temperaturas de aproximadamente 40ºC, não é possível promover mudanças de fase somente por variação de pressão.

São CORRETAS as afirmações contidas em:

(UNESP/2013)

A liofilização é um processo de desidratação de alimentos que, além de evitar que seus nutrientes saiam junto com a água, diminui bastante sua massa e seu volume, facilitando o armazenamento e o transporte. Alimentos liofilizados também têm seus prazos de validade aumentados, sem perder características como aroma e sabor.

O processo de liofilização segue as seguintes etapas:

I. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 ºC, para que a água contida nele seja solidificada.
II. Em câmaras especiais, sob baixíssima pressão (menores do que 0,006 atm), a temperatura do alimento é elevada, fazendo com que a água sólida seja sublimada. Dessa forma, a água sai do alimento sem romper suas estruturas moleculares, evitando perdas de proteínas e vitaminas.

O gráfico mostra parte do diagrama de fases da água e cinco processos de mudança de fase, representados pelas setas numeradas de 1 a 5.

A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, é

(FCM MG/2013)

O gráfico abaixo mostra o diagrama de fase de uma substância X.

Considerando os dados fornecidos pelo gráfico, pode-se afirmar que a substância X

(PUC GO/2010)

Modernidade Líquida

De acordo com a Enciclopédia Britânica, “fluidez” é a qualidade de líquidos e gases, portanto, essa propriedade é responsável pelas constantes mudanças de formas quando submetidos a uma força. Pela propriedade de não fixação no espaço e por não se prenderem ao tempo, foi que Zigmunt Bauman utilizou em seu livro Modernidade Líquida a metáfora da “fluidez” ou “liquidez” para a presente era moderna. […] Como a mobilidade dos fluidos se associa à idéia de leveza, essa adentrou na história da modernidade, que não havia sido desde o começo um processo de liquefação. […] Nesse contexto, os primeiros sólidos a derreter seriam: as lealdades tradicionais, os direitos e as obrigações que atavam pés e mãos que impossibilitavam os movimentos e iniciativas. Assim, derretendo esses sólidos, as redes de relações sociais estariam desprotegidas e expostas a outras regras de ações. O derretimento dos sólidos gera, com isso, uma progressiva liberdade na economia, no que tange às tradições políticas, éticas e culturais. Sedimentando uma nova ordem econômica. Com efeito, o derretimento dos sólidos trouxe a dissolução das forças que poderiam manter a questão da ordem e do sistema na agenda política. Na modernidade fluida se entrelaçam escolhas individuais em projetos e ações coletivas. Nenhum molde foi quebrado sem que houvesse substituição por outro, as pessoas foram relocadas em uma nova ordem, em nichos pré-fabricados, usando a nova liberdade para encontrar as condições particulares para se adaptarem sem esquecer das regras e condutas tidas como corretas para o lugar. A modernidade fluida produziu uma profunda mudança na condição humana com tendência de desenvolvimento nos conceitos básicos da emancipação, individualidade, tempo/espaço, trabalho e a comunidade. O tempo adquire história pela velocidade do movimento através do espaço, da imaginação e da capacidade humana. […] O acesso a meios mais rápidos de mobilidade na modernidade é a principal ferramenta de poder e dominação. Com relação ao homem na modernidade, ser moderno passou a significar ser incapaz de parar e de ficar parado, tendo necessidade de estar sempre à frente de si mesmo; significa também, ter uma identidade que só pode existir como um projeto não realizado. […] Diferente da individualização de cem anos atrás, a indivídualização na modernidade atual consiste em transformar a identidade humana de um dado em uma tarefa […}
Naninha AL. Modernidade líquida. Disponível em:
http://pt.shvoong.com/books/modernidade_liquida.htm>.
Acesso em: 22 set. 2009.

No texto, “Modernidade líquida”, podem se ler a expressão “processo de liquefação” e a informação “o derretimento de sólidos trouxe a dissolução de forças”. Sabe-se que a fase em que uma substância se encontra depende de sua condição de pressão e temperatura, podendo estar também num estado que corresponde ao equilíbrio entre duas fases ou mesmo até entre três fases. Considere os conceitos físicos relacionados e, em seguida, marque a alternativa correta:

I. Durante o processo de fusão coexistem as fases sólida, líquida e vapor.
II. No diagrama de fases de uma substância, o ponto triplo ou tríplice corresponde ao equilíbrio entre as três fases (sólida, líquida e vapor).
III. A liquefação corresponde à mudança da fase sólida para a fase líquida.
IV. Para aquecer um bloco de gelo com massa m inicialmente a –40 ºC e transformá-lo totalmente em vapor a 120 ºC foram utilizadas 750 kcal. Considerando que Lf(gelo) = 80 cal/g, Lv(água) = 540 cal/g, cgelo = cvapor = 0,50 cal/g.ºC e cágua líquida = 1,0 cal/g.ºC, pode-se afirmar que a massa do bloco de gelo era m = 1,0 kg.

A sequência que apresenta apenas proposições corretas é:

(UNIFESP SP/2009)

A sonda Phoenix, lançada pela NASA, detectou em 2008 uma camada de gelo no fundo de uma cratera na superfície de Marte. Nesse planeta, o gelo desaparece nas estações quentes e reaparece nas estações frias, mas a água nunca foi observada na fase líquida. Com auxílio do diagrama de fase da água, analise as três afirmações seguintes.

I. O desaparecimento e o reaparecimento do gelo, sem a presença da fase líquida, sugerem a ocorrência de sublimação.
II. Se o gelo sofre sublimação, a pressão atmosférica local deve ser muito pequena, inferior à pressão do ponto triplo da água.
III. O gelo não sofre fusão porque a temperatura no interior da cratera não ultrapassa a temperatura do ponto triplo da água.

De acordo com o texto e com o diagrama de fases, pode-se afirmar que está correto o contido em

(UECE/2009)

Observando o diagrama de fase PT mostrado a seguir.

Pode-se concluir, corretamente, que uma substância que passou pelo processo de sublimação segue a trajetória

(PUC RS/2009)

Considere na figura a seguir, na qual um diagrama relaciona o comportamento das temperaturas celsius T e as quantidades de calor Q recebidas por três substâncias diferentes, A, B e C, todas sujeitas à mesma pressão atmosférica.

Com base na figura, podemos afirmar que

(UFLA MG/2009)

Com relação aos pontos A, B e C, representados no diagrama de fases PT, pressão versus temperatura Celsius (T ºC), de uma substância hipotética, é INCORRETO afirmar:

(ENEM/2009)

Na natureza, a água, por meio de processos físicos, passa pelas fases líquida, gasosa e sólida perfazendo o ciclo hidrológico. A distribuição da água na Terra é condicionada por esse ciclo, e as mudanças na temperatura do planeta poderão influenciar as proporções de água nas diferentes fases desse ciclo. O diagrama abaixo mostra as transformações de fase pelas quais a água passa, ao ser aquecida com o fornecimento de energia a uma taxa constante.

Considerando-se o diagrama de mudanças de fases da água e sabendo-se que os calores latentes de fusão e de vaporização da água valem, respectivamente, 80 cal/g e 540 cal/g, conclui-se que