O Diagrama de Fases

Veja uma delícia de revisão com aula gratuita sobre o Diagrama de Fases da Água, e como tudo se altera de acordo com as CNTPs (Condições Normais de Temperatura e Pressão). Vem!

Você sabia que a patinação no gelo pode ser explicada pelo Diagrama de Fases da água? Veja o conhecimento e as fórmulas que o Diagrama de frases requer para você resolver as que4stões e mandar bem na Química do próximo Enem!

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1 O Diagrama de Fases

2 Diagrama de Fases

A fase na qual uma substância se apresenta depende de suas condições de pressão e temperatura. Desta forma, para cada substância dizemos que há pares de valores dessas duas variáveis que correspondem à fase sólida, pares que correspondem à fase líquida e par que corresponde à fase gasosa.

Caso os possíveis pares de valores sejam lançados em um diagrama cartesiano, no qual se coloca em ordenadas (eixo x) a pressão e em abscissas (eixo y) a temperatura, obteremos, para um dado volume da amostra da substância, o diagrama de fases da substância.

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O Diagrama de fases: É um gráfico de pressão de uma substância em função de sua temperatura. É um modo simples de expressar como a pressão e a temperatura influenciam nas mudanças de fase de uma substância química.

Diagrama de fases de uma substância

Como funciona o Diagrama de Fases

curva de fusão(curva 1) limita as regiões das fases sólida e líquida;
curva de vaporização (curva 2): limita as regiões das fases líquida e gasosa;
curva de sublimação (curva de 3 até T): limita as regiões das fases sólida e gasosa.

O ponto T: É um ponto comum às três curvas e é denominado ponto triplo ou ponto tríplice, neste ponto as três fases – sólido líquido e gasoso, estão em equilíbrio.

Quer mandar bem nas provas do Enem e dos vestibulares? Assista agora uma super videoaula do Curso Enem Gratuito. É simples e rápida para você entender o DIagrama de Fases.

https://youtu.be/ASTyZV8r6k4

PRESSÃO E MUDANÇA DE FASE: DIAGRAMA p versus T | Resumo de Física para o Enem (https://youtu.be/ASTyZV8r6k4)

As dicas do professor Marcelo:

A pressão é outro fator que pode alterar o estado físico de uma substância.
Para exemplificar o fator “pressão”, vamos pensar no botijão de gás. Dentro do botijão, ao contrário do que seu nome diz, não encontramos gás, mas sim um líquido (GLP – gás liquefeito de petróleo).
Isso porque o gás foi pressionado para dentro desse recipiente, espremido lá dentro.
Dessa maneira, a pressão exercida pelo recipiente faz com que as moléculas do gás fiquem muito próximas.
Assim, elas acabam tento maior atração umas sobre as outras, fazendo com que o gás se torne líquido.
Na aula acima o prof Marcelo te ensina a interpretar um diagrama de pressão X temperatura. Veja agora.

Vamos conhecer o diagrama de fases de uma das substâncias bastante conhecida por todos? É isso ai, estamos falando da água…

O Diagrama de fases da água

Algumas substâncias ditas anômalas fogem da regra que quanto mais alta for a pressão exercida sobre uma substância, maior será a temperatura de mudança de fase, sendo ela fusão, solidificação ou sublimação. Para essas substâncias tal regra não se aplica, pois quanto maior for a pressão sobre elas, mais baixa passa a ser a temperatura de fusão.

Sendo assim, o diagrama de fases da água é representado da seguinte maneira:

De olho nas dicas:

A água congela a 0ºC e entra em ebulição a 100ºC. Porém, será que a água vai mudar de fase sempre nessas duas temperaturas? Não!
– Aquelas mudanças ocorrem somente quando a água está no estado normal de temperatura e pressão (1atm). Caso a pressão se altere, essa temperatura de fusão e de ebulição também vai mudar.
Podemos ver essas mudanças no diagrama de pressão X temperatura. Observe a interpretação do professor no primeiro vídeo. Ele exemplifica, mostrando o que representa cada curva no Diagrama de Fases
O ponto T do diagrama corresponde ao ponto triplo, no qual a substância estará nos 3 estados ao mesmo tempo.
A linha pontilhada corresponde à temperatura crítica.
A partir dela, a substância não sofre mais mudança de fase e permanece sendo gás.
Como isso ocorre com uma substância anômala? Nesse caso, o diagrama tem um comportamento diferente. Veja a explicação do professor no vídeo.

Entenda o Diagrama de fases da água

– Podemos observar no diagrama acima que quando a pressão é 1 atmosfera, a fusão do gelo se dá a uma temperatura de 0 ºC. Entretanto, quando a pressão exercida é de 8 atmosferas, o gelo se funde a uma temperatura mais baixa, cerca de -0,06 ºC.
Se você observar o diagrama da água e compará-lo com o de outra substância, perceberá que a linha delimitadora entre as fases sólidas e líquidas apresenta uma inclinação para esquerda.
Mas o que quer dizer essa inclinação?
Ela quer dizer que é possível fundir a água por meio de um simples aumento de pressão.
Ahhh agora sim! É por isso que podemos patinar no gelo?
É isso mesmo! Quando os patins deslizam sobre o gelo, a pressão exercida pela lâmina na superfície faz o gelo derreter. Portanto, na realidade os patins deslizam sobre uma fina película de água líquida, e não sobre a água sólida.

Agora, veja um exercício resolvido sobre Diagrama de Fase:

https://youtu.be/Y7opCcv7gcA

PRESSÃO E MUDANÇA DE FASE – EXERCÍCIOS RESOLVIDOS | Física para o Enem (https://youtu.be/Y7opCcv7gcA)

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E ai? Deu para relembrar sobre diagrama de fases? Vamos testar? Que tal resolver um desafio?

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Diagrama de Fases

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