Defina os seguintes conceitos: substância pura, sistema simples-compressível, ponto crítico, vapor saturado, pressão de saturação, líquido sub-resfriado, vapor superaquecido, título, ponto triplo, sólido saturado.
Passo 1
Beleza, vamos resolver uma questão onde precisamos definir vários termos relacionados à termodinâmica e física dos materiais. Vamos precisar entender conceitos como substância pura, sistemas termodinâmicos, estados de equilíbrio, entre outros. Vamos por partes!
Passo 2
Substância Pura: É uma matéria que tem composição química fixa e propriedades homogêneas em toda a sua extensão. Ou seja, seja sólido, líquido ou gasoso, sempre será a mesma coisa em todo lugar. Exemplos incluem a água pura (
) ou o oxigênio (
).
Passo 3
Sistema Simples-Compressível: É um tipo de sistema termodinâmico que tem apenas uma fase (sólida, líquida ou gasosa) e pode ser comprimido ou expandido sem mudar de fase. Basicamente, é como uma bolha de gás que pode ser comprimida sem passar para líquido ou sólido.
Passo 4
Ponto Crítico: É a temperatura e pressão acima das quais as fases líquida e gasosa de uma substância se tornam indistinguíveis. Nesse ponto, não dá mais para distinguir se está líquido ou vapor. Por exemplo, para a água, o ponto crítico está a cerca de 647 K e 22,064 MPa.
Passo 5
Vapor Saturado: É o vapor que está em equilíbrio com a fase líquida da substância à mesma temperatura e pressão. Ou seja, é vapor que não pode ser aquecido mais sem começar a se condensar de volta para o líquido.
Passo 6
Pressão de Saturação: É a pressão na qual a substância muda de fase, por exemplo, de líquido para vapor, à uma determinada temperatura. É a pressão necessária para que o vapor esteja em equilíbrio com o líquido.
Passo 7
Líquido Sub-Resfriado: É o líquido que está a uma temperatura abaixo da sua temperatura de saturação, ou seja, está mais frio do que o necessário para começar a evaporar. Ele permanece totalmente na fase líquida sem formar vapor.
Passo 8
Vapor Superaquecido: É o vapor que está a uma temperatura acima da temperatura de saturação correspondente à sua pressão. Isso significa que ele não está mais em equilíbrio com a fase líquida e pode ser aquecido sem se condensar imediatamente.
Passo 9
Título: Refere-se à qualidade do vapor, ou seja, a proporção entre a massa de vapor e a massa total (vapor mais líquido) em uma mistura. É geralmente expresso em porcentagem. Por exemplo, um título de 50% indica que metade da mistura é vapor e a outra metade é líquido.
Passo 10
Ponto Triplo: É a condição específica de temperatura e pressão onde as três fases da substância (sólida, líquida e gasosa) coexistem em equilíbrio. Para a água, o ponto triplo ocorre a 0,01°C e 0,00604 MPa.
Passo 11
Sólido Saturado: É o sólido que está em equilíbrio com a fase gasosa à mesma temperatura e pressão. É similar ao vapor saturado, mas no estado sólido. Significa que o sólido não está se sublimando nem condensando.
Resposta
Pronto! Definimos cada um dos conceitos solicitados relacionados à termodinâmica e às fases da matéria. Agora você tem uma visão mais clara sobre substância pura, sistemas termodinâmicos, pontos críticos, tipos de vapor, entre outros termos importantes.