Mudança de Estado Físico

Mudança de Estado Físico

Podemos representar a curva de aquecimento (gráfico de temperatura por calor) da seguinte forma:

Onde:
TE é a temperatura de ebulição
TF é a temperatura de fusão

Para descobrir a quantidade de calor recebida em cada trecho do gráfico usamos o calor sensível ou o calor latente.

Quando usamos cada um desses calores?

O calor sensível é usado para calcular a quantidade de calor envolvida quando há variação de temperatura. Observando o gráfico acima é fácil identificar os trechos em que há variação de temperatura, e coincidentemente só há variação de temperatura quando a substância se apresenta no estado sólido, líquido ou gasoso.
E o calor sensível pode ser expresso pela seguinte relação:

Q = m.c.∆T

Onde:

Q é a quantidade de calor (cal) m é a massa (g) c é o calor específico (cal/g.°C)
∆T variação de temperatura (°C)

Para sólido: QS = m.cS.∆TS cS é o calor específico do estado sólido
Para líquido: QL = m.cL.∆TL cL é o calor específico do líquido
Para gasoso: QG = m.cG.∆TG cG é o calor específico do gás

O calor latente é usado para calcular a quantidade de calor envolvida em mudanças de fase, ou seja, quando não há variação de temperatura.
Isso ocorre quando está acontecendo a fusão ou a ebulição, observando o gráfico é fácil identificar esses trechos. E utilizamos a seguinte relação:

Q = m.L
Onde:

Q é a quantidade de calor (cal) m é a massa (g)
L é o calor latente de fusão ou ebulição (cal/g)

Para a fusão: Q = m.LF, (sendo o LF o calor de fusão)
Para a ebulição: Q = m.LE, (sendo o LE o calor de ebulição)

Substância Temperatura de Fusão (°C) Temperatura de Ebulição (°C) Calor Latente de Fusão (cal/g) Calor Latente de Ebulição (cal/g)
Água 0 100 80 540
Álcool -114 78 26 210
Chumbo 327 1750 6 205
Ferro 1535 ----- 65 -----
Mercúrio 39 357 3 71
Ouro 1063 ----- 15 407
Nitrogênio -210 -196 6 47
Tabela 1: Temperaturas e calores latentes de fusão e ebulição

Exercícios

Questão