Sempre que se fornece calor
a um corpo ele muda sua temperatura?
- Como foi mencionado, uma substância altera a sua temperatura quando ela troca calor com a sua vizinhança. No entanto, existem algumas situações onde não acontece exatamente desse modo; um corpo pode absorver certa quantidade de calor e no entanto manter-se com a sua temperatura constante. Quando isso acontece, diz-se que o corpo passou por uma mudança de fase. Existe um exemplo corriqueiro: uma pedra de gelo numa temperatura de
é retirada do congelador e colocada dentro de um copo na temperatura ambiente de
. Esse material irá absorver calor da sua vizinhança e vagarosamente transformar-se-á em água a uma temperatura de
.
A propriedade física que define a quantidade de calor
necessária para uma mudança de fase de uma massa
de determinada substância é chamada calor latente, e é definida como:
Quando estamos considerando a mudança do estado sólido para o estado líquido, chamamos de calor latente de fusão
, e quando estamos considerando a mudança do estado líquido para o estado gasoso, chamamos de calor latente de vaporização
. A unidade do calor latente é
.
Passo 1
O enunciado pergunta se toda vez que se fornece calor
a um corpo sua temperatura necessariamente muda. O conteúdo envolve calor sensível (que altera temperatura) e calor latente (que mantém temperatura durante mudança de fase).
Passo 2
Quando o corpo não está sofrendo mudança de fase, o calor trocado é chamado de calor sensível e relaciona temperatura e energia pela expressão
onde
é a massa,
é o calor específico e
é a variação de temperatura.
Passo 3
Entretanto, durante uma mudança de fase (por exemplo, fusão ou vaporização), a temperatura permanece constante mesmo com troca de calor. Nesse caso o calor trocado é o calor latente e obedece à fórmula em bloco:
onde
é o calor latente (de fusão
ou de vaporização
).
Passo 4
Na mudança de fase, toda a energia
vai em vencer forças de coesão entre as moléculas e não em aumentar a energia cinética média delas, de modo que
.
Resposta
Não. Se o corpo estiver passando por mudança de fase, ele pode absorver calor sem alteração de temperatura, obedecendo à relação
.