(UF-RS) Qual das substâncias da tabela é a mais indicada para substância termométrica em um termômetro cuja escala permita leituras entre
e
?
| Substância | Ponto de fusão (°C) | Ponto de ebulição (°C) |
|---|---|---|
| água | 0 | 100 |
| éter | -114 | 34,5 |
| mercúrio | -39 | 357 |
| álcool | -114 | 78,3 |
| parafina | 60 | 300 |
a) água
b) éter
c) mercúrio
d) álcool
e) parafina
b) éter
c) mercúrio
d) álcool
e) parafina
Passo 1
O enunciado pede: escolher, entre as substâncias da tabela (peguei os números da tabela fornecida), qual é a mais indicada como substância termométrica para um termômetro cuja escala permite leituras entre
e
. As substâncias e seus pontos (peguei da tabela) são:
- água: ponto de fusão
, ponto de ebulição ; - éter: ponto de fusão
, ponto de ebulição ; - mercúrio: ponto de fusão
, ponto de ebulição ; - álcool: ponto de fusão
, ponto de ebulição ; - parafina: ponto de fusão
, ponto de ebulição .
Passo 2
Princípio básico que vamos usar (explicadinho): para que uma substância sirva como líquido termométrico em uma dada escala, ela precisa permanecer no estado líquido para toda a faixa de temperaturas que o termômetro mede. Ou seja:
- o ponto de fusão (temperatura de solidificação) deve ser menor do que o menor valor da escala (a substância não pode congelar dentro da faixa);
- o ponto de ebulição deve ser maior do que o maior valor da escala (a substância não pode ferver dentro da faixa).
Em símbolos: se a faixa for dea , precisamos de
Aqui
e
.
Passo 3
Verificação para a água (usei os valores da tabela).
- Ponto de fusão:
. Como , a água estaria congelada em temperaturas abaixo de , logo congelaria bem dentro da faixa (por exemplo em ). Portanto água NÃO é adequada.
Passo 4
Verificação para o éter (valores da tabela).
- Ponto de fusão:
. Isso é menor que , então não congela na extremidade fria — ótimo nesse quesito. - Ponto de ebulição:
. Isso é menor que , portanto o éter começaria a ferver antes de atingir a extremidade quente da escala. Logo éter NÃO é adequado.
Passo 5
Verificação para o mercúrio (valores da tabela).
- Ponto de fusão:
. Isso é maior que , ou seja, em o mercúrio estaria sólido. Portanto mercúrio NÃO é adequado para essa faixa, apesar do seu alto ponto de ebulição.
Passo 6
Verificação para o álcool (valores da tabela).
- Ponto de fusão:
. Isso é menor que — não congela na extremidade fria. - Ponto de ebulição:
. Isso é maior que — não ferve na extremidade quente.
Portanto o álcool permanece líquido em toda a faixaa , satisfazendo as condições necessárias.
Passo 7
Verificação para a parafina (valores da tabela).
- Ponto de fusão:
. Isso é maior que , ou seja, a parafina estaria sólida já antes da extremidade quente da escala. Logo parafina NÃO é adequada.
Passo 8
Conclusão comparativa e observação final: entre todas as substâncias, apenas o álcool tem ponto de fusão suficientemente baixo (
) e ponto de ebulição suficientemente alto (
) para permanecer líquido durante toda a faixa
a
. Assim, o álcool é a escolha correta. (Comentário amigo: por isso termômetros para baixas temperaturas costumam usar álcool colorido — ele não congela tão cedo e não ferve na faixa que interessa.)
Resposta
d) álcool