Os pontos de fusão e ebulição normais do Ar são 83,8 e
, respectivamente; seu ponto triplo se encontra a 83,8 K e 0,7 atm, e os valores de sua temperatura e pressão críticas são 151 K e 48 atm . Estabeleça se o Ar é um sólido, um líquido o um gás em cada uma das seguintes condições:
e 80 K
Passo 1
O enunciado fornece os pontos normais de fusão (
K) e ebulição (
K) do argônio, além do ponto triplo em
K e
atm. Temos de decidir se o argônio está na fase sólida, líquida ou gasosa em
atm e
K.
Passo 2
Em um diagrama de fases geral, o ponto triplo é o único ponto em que sólido, líquido e gás coexistem. Para pressões iguais à pressão do ponto triplo
, se a temperatura é menor que
não há como existir líquido, pois a curva de fusão parte do ponto triplo para pressões maiores. Assim, para
nessa pressão, só sólido ou gás podem existir, seguindo a curva de sublimação.
Passo 3
Na curva de sublimação, para uma dada temperatura
, a pressão de vapor do sólido
é menor que
. Aqui temos:
e sabemos que
Como
atm excede a pressão de vapor do sólido a 80 K, o argônio não pode permanecer gasoso e passa a sólido.
Resposta
O argônio é um sólido em
atm e
K.