Termologia: Calor Latente

As mudanças de estado físico

  Como já vimos aqui, as substâncias podem se apresentar em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Cada passagem de um estado para o outro, recebe um nome específico.

 

 

   Nas mudanças de fases em que para ocorrer é necessário que haja recebimento de calor, ( fusão e vaporização), essa transformação é chamada de transformação endotérmica. 

   Quando ocorre a perda de energia, liberação de calor, ( condensação e solidificação) chamamos  essa transformação de transformação exotérmica.

  A quantidade de calor que uma substância recebe para passar do estado sólido para o líquido, é igual a quantidade de calor que ela libera para passar do estado líquido para o solido. O mesmo ocorre nas passagem de líquido para gasoso, e gasoso para líquido.

  Calor latente

  O calor latente é o calor responsável por promover a mudança de estado físico de uma substância.

  Calor sensível versus Calor latente 

   O calor sensível é a energia térmica que altera a energia cinética de movimentação das partículas, estando está energia cinética diretamente ligada á temperatura do sistema físico, ou seja, o calor sensível altera a movimentação das partículas, quando aumentamos a temperatura a agitação das partículas é maior, quando diminuímos essa temperatura a agitação é menor, porém, no calor sensível não ocorre mudança de fase.

  O calor latente, é a energia térmica que transforma em energia potencial de agregação. Essa transformação altera o arranjo físico das partículas do sistema e provoca a mudança de estado sem, no entanto, alterar a temperatura. O calor latente, é o calor necessário para mudar a aglomeração, o arranjo das moléculas, mudando assim seu estado físico, sem alterar sua temperatura.

 A quantidade de calor necessária para provocar mudança de estado é diretamente proporcional a massa da porção da  substância que sofre a transformação.

Onde:

Q = calor 

m =  massa

L = calor latente, sendo característica do material que é feito o corpo

Q = Q1+Q2+Q3+Q4

• Fusão: é uma transformação endotérmica, onde ocorre passagem do estado sólido para o líquido.
• Solidificação: é uma transformação exotérmica, onde ocorre a passagem do estado líquido para o sólido.
• Condensação: é uma transformação exotérmica, do estado gasoso para o estado líquido
• Vaporização: é uma transformação endotérmica do estado líquido para o gasoso. A vaporização pode ocorrer por, ebulição, evaporação e calefação.

    ↝Evaporação

A evaporação é um processo lento, e ao contrário da ebulição, não depende de uma temperatura determinada para ocorrer. A rapidez para que a evaporação ocorra depende de cinco fatores.

→ Natureza do líquido: líquidos mais voláteis evaporam mais rápido 

→ Temperatura: o aumento da temperatura favorece a evaporação

→ Área da superfície livre: a evaporação ocorre apenas na superfície livre do líquido, quando maior for essa superfície livre, mais rápida será a evaporação.

→ Pressão na superfície livre: um aumento de pressão da superfície livre dificulta o escape das partículas do líquido, diminuindo a rapidez da evaporação

→ Pressão de vapor do líquido: quando maior a pressão de vapor, mais volátil é o líquido, o que favorece a evaporação.

Pressão de Vapor

  Pressão de vapor  reveja aqui!!!

Ponto crítico e Ponto triplo

   Qual a diferença entre vapor e gás?

   Uma substância no estado gasoso é chamada de gás quando, a temperatura constante, é impossível leva-la ao estado líquido, por maior que seja a pressão exercida sobre ela. O vapor, ao contrário, é a substância no estado gasoso que, a temperatura constante, pode sofrer liquefação por aumento da pressão.

  

  A situação limite entre vapor e gás é definida por uma temperatura crítica, que, em conjunto com sua pressão crítica, temos o ponto crítico.

Ponto Triplo

 Em uma determinada pressão e temperatura, uma substância, pode coexistir nos três estados físicos: sólido, líquido e gasoso, sem que ocorra mudanças nas suas proporções, isto ocorre no ponto triplo, do diagrama de fases da substância.

  

 Para a maioria das substâncias há aumento de volume na fusão.

 

 Para algumas substâncias, como a água, bismuto, ferro e antimônio, o volume diminui durante a fusão. Isso ocorre devido a ligação química, que no estado sólido há uma existência de grandes vazios intermoleculares. Com o desmoronamento  da estrutura por ocasião da fusão, esses vazios são ocupados pelas próprias moléculas e. consequentemente, o volume diminui. A solidificação dessas substâncias implica aumento de volume.

  Para essas sustâncias excepcionais, como a água, a fusão é facilitada pelo aumento de pressão, isto é, quanto maior a pressão, menor a temperatura que o sólido precisa atingir para fundir-se. 

   

 

Fonte:
Bibliografia: Tópicos da Física 2: Newton Helou Gualter