Exercícios Resolvidos de Regra das Fases, Diagrama e Balanço Material

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Enunciado

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre as propriedades termodinâmicas.

(  ) Ponto de orvalho é a temperatura na qual se inicia a condensação da mistura.

(  ) Ponto de bolha é a temperatura na qual se inicia a ebulição do líquido puro.

(  ) Quando a mistura está no ponto de bolha, dizemos que é um líquido insaturado.

(  ) Se a mistura estiver aquecida acima do ponto de bolha, dizemos que é vapor superaquecido.

Passo 1

Primeira afirmativa: “Ponto de orvalho é a temperatura na qual se inicia a condensação da mistura.”

Condensação equivale a passar do estado de vapor para o estado líquido. Nesse sentido, quando a primeira gota de líquido se forma, estamos no ponto de orvalho. Num diagrama a pressão constante, o ponto de orvalho é a temperatura de formação da primeira gota de líquido, portanto, também pode ser interpretado como a temperatura em que se inicia a condensação da mistura!

Alternativa verdadeira!

Passo 2

Segunda afirmativa: “Ponto de bolha é a temperatura na qual se inicia a ebulição do líquido puro.”

O ponto de bolha é o ponto da primeira bolha de vapor, então pode ser interpretado como a temperatura em que a ebulição se inicia. No entanto, ponto de bolha e ponto de orvalho são termos usados quando estamos falando de misturas binárias, ou seja, com dois componentes e não de substância puras.

Se a gente quiser falar de substância pura, só precisamos falar em temperatura de ebulição, beleza? Como, para misturas, a temperatura de ebulição não é constante (a ebulição ocorre numa faixa de termperaturas), não falamos em temperatura de ebulição, e sim ponto de orbalho e de bolha.

Então, essa afirmativa está errada.

Obsrvação: Misturas azeotrópicas mudam de estado a temperatura fixa. São exceções.

Passo 3

Terceira afirmativa: “Quando a mistura está no ponto de bolha, dizemos que é um líquido insaturado.”

Essa afirmativa também está errada. No ponto de bolha, a primeira bolha de vapor se forma, o que indica que o líquido está saturado em vapor.

Pra entender isso, podemos fazer uma analogia com soluções. Você vai adicionando soluto na água, por exemplo. E ela vai dissolvendo tudo. Até que você coloca um pouquinho mais e puft, forma um precipitado. O primeiro grão de precipitado se forma porque a água já está saturada em soluto. Com líquido e vapor é mais ou menos a mesma coisa 😉

Passo 4

Última afirmativa: “Se a mistura estiver aquecida acima do ponto de bolha, dizemos que é vapor superaquecido.”

Exatamente!!!

Se o líquido ou o vapor estiverem na curva de equilíbrio, dizemos que são líquidos e vapores saturados. No entanto, se for um líquido em uma temperatura abaixo da curva (temperatura menor que a temperatura de saturação), o líquido é subresfriado. E o vapor, se for aquecido acima da curva (em temperatura maior que a temperatura de saturação) é um vapor superaquecido!

Resposta

V-F-F-V