Descreva o significado da mudança de fase.
Passo 1
Enunciado resumido: “Descreva o significado da mudança de fase.”
Conteúdo da matéria: mudança de fase em termodinâmica (física/ química).
O que vamos precisar:
• Saber o que são os estados (fases) da matéria (sólido, líquido, gasoso).
• Entender que para mudar de fase é preciso ganhar ou perder energia (calor latente).
• Conhecer as fórmulas básicas, como , onde
é o calor absorvido/liberado,
a massa e
o calor latente.
Conteúdo da matéria: mudança de fase em termodinâmica (física/ química).
O que vamos precisar:
• Saber o que são os estados (fases) da matéria (sólido, líquido, gasoso).
• Entender que para mudar de fase é preciso ganhar ou perder energia (calor latente).
• Conhecer as fórmulas básicas, como
Passo 2
O que é uma fase da matéria?
– Fase = estado em que as partículas (átomos ou moléculas) se organizam de forma característica:
• Sólido: partículas muito juntinhas e “presas” umas às outras.
• Líquido: partículas menos presas; podem deslizar, mas ainda estão próximas.
• Gasoso: partículas bem separadas e se movem livremente.
– Cada fase tem energia interna média diferente: em geral, maior energia → mais “descoladas” (gasoso), menor energia → mais “presas” (sólido).
– Fase = estado em que as partículas (átomos ou moléculas) se organizam de forma característica:
• Sólido: partículas muito juntinhas e “presas” umas às outras.
• Líquido: partículas menos presas; podem deslizar, mas ainda estão próximas.
• Gasoso: partículas bem separadas e se movem livremente.
– Cada fase tem energia interna média diferente: em geral, maior energia → mais “descoladas” (gasoso), menor energia → mais “presas” (sólido).
Passo 3
O que acontece na mudança de fase?
– Quando você fornece calor a um sólido, por exemplo, suas partículas ganham energia cinética.
– Chegando a certa temperatura, em vez de esquentar mais, o sistema usa esse calor para “quebrar” ligações e reorganizar as partículas: é o calor latente .
– Durante essa transformação a temperatura fica constante. A relação é:
– Quando você fornece calor a um sólido, por exemplo, suas partículas ganham energia cinética.
– Chegando a certa temperatura, em vez de esquentar mais, o sistema usa esse calor para “quebrar” ligações e reorganizar as partículas: é o calor latente
– Durante essa transformação a temperatura fica constante. A relação é:
onde:
• (positivo) para fusão, vaporização etc. (absorve calor).
• (negativo) para solidificação, condensação etc. (libera calor).
– Termos termodinâmicos associados: entalpia de fusão , de vaporização
.
•
•
– Termos termodinâmicos associados: entalpia de fusão
Passo 4
Qual é o significado prático e teórico dessa mudança?
- Reorganização molecular: as partículas mudam seu arranjo espacial e o tipo de interação entre elas.
- Balanço de energia: saber quanto calor é absorvido ou liberado ajuda a projetar sistemas de aquecimento, refrigeração e processos industriais.
- Controle de temperatura: durante a mudança de fase a temperatura do sistema fica “travada” até o fim da transição, o que é explorado em dispositivos de climatização e em processos de secagem, congelamento etc.
- Fenômenos do dia a dia: derreter gelo, ferver água, condensar vapor no vidro de um banheiro, solidificar cera de vela…
Resposta
A mudança de fase é o processo em que uma substância passa de um estado (sólido, líquido ou gasoso) a outro, envolvendo reorganização das partículas e variação de energia interna sem alteração de temperatura, pois o calor fornecido ou removido serve para vencer ou formar as forças de atração entre moléculas (calor latente), sendo fundamental em muitos fenômenos naturais e aplicações tecnológicas.