Os pontos de fusão e ebulição normais do Ar são 83,8 e 87,3 \mathrm{~K}, 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:
0,5 \mathrm{~atm} e 84 K

Passo 1

O enunciado fornece os seguintes pontos característicos para o argônio (Ar):
– Pontos de fusão e ebulição normais (a 1 atm): T_{\mathrm{fus}}=83{,}8\,\mathrm K e T_{\mathrm{eb}}=87{,}3\,\mathrm K.
– Ponto triplo: T_{\mathrm{tr}}=83{,}8\,\mathrm K, P_{\mathrm{tr}}=0{,}7\,\mathrm{atm}.
– Ponto crítico: T_{\mathrm{c}}=151\,\mathrm K, P_{\mathrm{c}}=48\,\mathrm{atm}.
Precisamos determinar em que fase (sólido, líquido ou gás) o Ar se encontra em P=0{,}5\,\mathrm{atm} e T=84\,\mathrm K.

Passo 2

Para P<P_{\mathrm{tr}} (abaixo da pressão de ponto triplo) a fase líquida não é estável: o equilíbrio sólido–líquido–vapor colapsa e só ocorrem as transições sólido–vapor (sublimação) e vapor–sólido (deposição).

Passo 3

Comparando os valores dados com o ponto triplo:
– Pressão: 0{,}5\,\mathrm{atm}<P_{\mathrm{tr}}=0{,}7\,\mathrm{atm}.
– Temperatura: 84\,\mathrm K>T_{\mathrm{tr}}=83{,}8\,\mathrm K.

Passo 4

Como P<P_{\mathrm{tr}} e T>T_{\mathrm{tr}}, o argônio não pode estar líquido nem sólido estável; ele se encontra na fase de vapor (gás).

Resposta

gás

Exercícios relacionados