DIAGRAMAS DE FASE

FÍSICA – LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE DIAGRAMAS DE FASE

 

CAIU NO VESTIBULAR!

2018

C (FCMSCSP 2018) Duas pessoas, uma na cidade de Santos, no litoral paulista, e a outra na cidade de La Paz, capital da Bolívia, a 3 600 m de altitude em relação ao nível do mar, colocam simultaneamente a mesma quantidade de gelo a – 20 °C em panelas abertas e levam essas panelas ao fogo para observar a fusão do gelo e a vaporização da água líquida. O gráfico representa o diagrama de fases da água.

Considerando as informações do gráfico e que as chamas utilizadas pelas duas pessoas apresentam uma mesma potência térmica constante, conclui-se que

  • a) em Santos, a água vaporizará a uma temperatura menor do que em La Paz.
  • b) em La Paz, o gelo atingirá a temperatura de fusão antes do que em Santos.
  • c) o gelo iniciará a fusão, em La Paz, a uma temperatura maior do que em Santos.
  • d) para iniciar a fusão do gelo, será necessário fornecer mais calor a ele em Santos do que em La Paz.
  • e) tanto em Santos como em La Paz, a água sofrerá a mesma variação de temperatura entre o término da fusão e o início da vaporização.

2017

D (UFPR 2017) Entre as grandezas físicas que influenciam os estados físicos das substâncias, estão o volume, a temperatura e a pressão. O gráfico a seguir representa o comportamento da água com relação aos estados físicos que ela pode ter. Nesse gráfico é possível representar os estados físicos sólido, líquido e gasoso.

Assinale a alternativa que apresenta as grandezas físicas correspondentes aos eixos das abscissas e das ordenadas, respectivamente.
a) Pressão e volume.
b) Volume e temperatura.
c) Volume e pressão.
d) Temperatura e pressão.
e) Temperatura e volume.

2013

C (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:

  1. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 °C, para que a água contida nele seja solidificada.
  2. 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.

ef2 1

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.

ef2 2A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, é

  • a) 4 e 1.
  • b) 2 e 1.
  • c) 2 e 3.
  • d) 1 e 3.
  • e) 5 e 3.

 

D (UFU 2013) Um experimento frequentemente divulgado é o que mostra um fio que transpassa um bloco de gelo sem, no entanto, dividi-lo em duas partes, o que ocorre quando as duas extremidades do fio estão sujeitas a forças, como mostra a figura a seguir.


Isso ocorre, porque

  • a) o calor do fio funde o gelo, que volta a congelar assim que o fio não tiver mais calor para ceder.
  • b) a pressão exercida pelo fio aquece o gelo, que volta a congelar assim que o calor é dissipado para o meio.
  • c) a força exercida nas extremidades do fio faz com que o gelo derreta à temperatura ambiente, mas volte a congelar a zero grau, assim que a força deixa de atuar.
  • d) a pressão exercida pelo fio diminui o ponto de fusão do gelo, que volta a congelar quando a pressão deixa de atuar.

2010

D (UFMG 2010) Considere estas informações:

  • a temperaturas muito baixas, a água está sempre na fase sólida;
  • aumentando-se a pressão, a temperatura de fusão da água diminui.

Assinale a alternativa em que o diagrama de fases pressão versus temperatura para a água está de acordo com essas informações.

ef2 3

2009

D (UNIFESP 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

  • a) I, II e III.
  • b) II e III, apenas.
  • c) I e III, apenas.
  • d) I e II, apenas.
  • e) I, apenas.

EXERCÍCIOS EXTRAS

1.O diagrama de estado físico para certa substância está representado a seguir.

1

A mudança de estado físico denominada sublimação pode ocorrer
a) somente no ponto H.

b) somente no ponto T.

c) em pontos da curva HT.

d) em pontos da curva TR.

e) em pontos da curva TS.

 

2. Um aumento da pressão sobre o gelo faz com que sua temperatura de fusão:

a) mantenha-se constante.

b) diminua.

c) aumente.

d) aumente e a seguir diminua.

e) diminua e a seguir aumente.

 

3. O diagrama de fases apresentado abaixo é de uma substância hipotética.

2

a) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 10 °C?

b) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 30 °C?

c) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de B para A?

d) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de D para E?

e) Em que fase a substância não poderá se encontrar se estiver submetida a uma pressão inferior à do ponto triplo T?

 

RESPOSTAS

1. C

2. B

3. a) sólida. b) líquida. c) solidificação. d) condensação. e) líquida.