4- Explique a mudança de estado através da evaporação.
Passo 1
O enunciado pede para explicar como ocorre a mudança de estado de líquido para gás por evaporação; o conteúdo envolve termodinâmica e teoria cinética molecular, e vamos precisar falar de energia cinética das moléculas e do calor latente de vaporização.
Passo 2
Na teoria cinética, as moléculas de um líquido estão em movimento contínuo com distribuições de velocidades diferentes. Algumas moléculas na superfície têm energia cinética suficiente para vencer as forças intermoleculares e escapar para a fase gasosa, mesmo abaixo do ponto de ebulição.
Para que uma molécula deixe o líquido, ela precisa de uma energia mínima igual ao calor latente de vaporização. Esse calor latente é a quantidade de energia necessária para que uma massa do líquido se transforme em vapor sem mudar a temperatura, ou seja, para que as moléculas façam trabalho contra as forças de coesão.
Para que uma molécula deixe o líquido, ela precisa de uma energia mínima igual ao calor latente de vaporização. Esse calor latente é a quantidade de energia necessária para que uma massa do líquido se transforme em vapor sem mudar a temperatura, ou seja, para que as moléculas façam trabalho contra as forças de coesão.
Passo 3
A taxa de evaporação depende da temperatura (quanto maior, maior a fração de moléculas energéticas), da área de superfície (mais moléculas expostas), da umidade relativa do ar (quanto mais seco, maior a evaporação) e da circulação de ar (remove moléculas vaporizadas e facilita a saída de novas).
Passo 4
A evaporação difere da ebulição porque ocorre apenas na superfície e em qualquer temperatura, enquanto a ebulição acontece quando a pressão de vapor iguala a pressão externa, gerando bolhas no interior do líquido.
Resposta
Na evaporação, moléculas individuais na superfície do líquido que possuem energia cinética suficiente superam as forças intermoleculares, passam ao estado gasoso e levam consigo a energia correspondente ao calor latente de vaporização. Esse processo ocorre a qualquer temperatura e é influenciado por temperatura, área de superfície, umidade do ar e circulação, sendo distinto da ebulição, que gera vapor em todo o volume do líquido quando a pressão de vapor iguala a externa.