7- A água ferve a temperaturas mais altas quando submetida a altas pressões? Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta se a água ferve a temperaturas mais altas quando submetida a altas pressões. O conteúdo envolvido é a termodinâmica de transição de fase e o ponto de ebulição, e vamos precisar do conceito de pressão de vapor e da condição de equilíbrio de fases.
Passo 2
Em termodinâmica, a ebulição ocorre quando a pressão de vapor do líquido iguala a pressão externa. Ou seja, para que se formem bolhas de vapor no interior do líquido, sua pressão de vapor
deve satisfazer
Passo 3
A pressão de vapor aumenta com a temperatura; isso pode ser descrito pela equação de Clausius–Clapeyron em forma integrada:
onde
é o calor de vaporização e
a constante dos gases.
Passo 4
Quando a pressão externa
é maior, a temperatura
necessária para que
também aumenta. Logo, para gerar bolhas internas de vapor, a água deve ser aquecida a uma temperatura superior.
Resposta
Sim. Sob alta pressão externa, o ponto de ebulição da água aumenta porque é preciso elevar a temperatura para que sua pressão de vapor iguale essa pressão maior.