Utilize a equação de Clapeyron e os dados fornecidos para calcular a pressão em que a água congela a. Dados: Utilize 79,7 e
como os calores latentes de fusão e vaporização da água nos pontos normais de fusão e de ebulição, respectivamente,
para a água líquida,
para o gelo a
e 1 atm ,
e
para a água a 1 atm .
Passo 1
O problema pede a pressão
na qual a água congela a
, ou seja, estabelece equilíbrio sólido–líquido a
. Vamos usar a equação de Clapeyron para fusão,
onde
é o calor latente de fusão por grama e
é a variação de volume molares (aqui por grama) ao fundir. Para integrar de
e
até
e
, vamos assumir
e
aproximadamente constantes nesse intervalo.
Passo 2
Calculamos os volumes específicos (por grama) a
:
Logo,
Passo 3
Convertendo o calor de fusão para unidades SI por grama,
Passo 4
Integrando a equação de Clapeyron com
e
constantes,
Passo 5
Substituímos os valores:
Numericamente,
logo
Somando
é desprezível neste nível e
Resposta
A água congela a
sob aproximadamente