8- Faça a representação de um diagrama de mudança de estado físico de uma substância pura e uma mistura.

Passo 1

O enunciado pede para desenhar o perfil de mudança de fase de uma substância pura e de uma mistura, isto é, um diagrama de temperatura em função do calor adicionado (ou tempo, sob aquecimento a pressão constante). Vamos usar o conceito de que, para substância pura, a temperatura permanece constante durante cada mudança de fase, enquanto numa mistura isso acontece ao longo de um intervalo de temperaturas.

Passo 2

Substância pura – diagrama vs. :
Eixo vertical: temperatura .
Eixo horizontal: calor adicionado .
. Região sólida: sobe de até o ponto de fusão .
. Fusão: entre e , (platô).
. Região líquida: sobe de até o ponto de ebulição .
. Vaporização: entre e , (segundo platô).
. Região gasosa: aumenta para além de .
Representação esquemática:

Passo 3

Mistura – diagrama vs. :
Agora, como temos diferentes componentes com pontos de fusão e ebulição distintos, não se formam platôs perfeitamente horizontais; cada transição ocorre ao longo de um intervalo de temperatura.
. Região sólida: sobe até iniciar a fusão do componente de menor ponto de fusão.
. Fusão em faixa: à medida que se funde gradualmente cada fração, continua subindo, mas de forma menos intensa—não há platô estrito.
. Região líquida: chega-se a um líquido misto que continua aquecendo até iniciar a ebulição do componente mais volátil.
. Ebulição em faixa: novamente, a ebulição percorre um intervalo de temperatura em função da composição remanescente.
. Região gasosa: após toda a mistura vaporizar, aumenta livremente.
Representação esquemática:

Passo 4

Comparação e interpretação:
  • Substância pura: platôs nítidos em ;Tf e ;Tb indicam mudanças de fase sob temperatura constante.
  • Mistura: fusão e ebulição ocorrem em intervalos de temperatura, pois cada componente da mistura funde ou vaporiza em pontos diferentes.

Resposta

Veja acima os dois diagramas esquemáticos: à esquerda, substância pura com platôs horizontais; à direita, mistura com transições em faixa.

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