Resumo da apostila

Fases da matéria

As partículas de uma substância pura na fase sólida formam uma estrutura bem-definida, chamada estrutura cristalina. As partículas ficam muito próximas umas das outras.
 Na fase sólida, uma substância apresenta forma e volume bem-definidos .
 Na fase líquida, a interação entre as partículas de uma substância é mais fraca do que na fase sólida, permitindo a elas maior movimentação, não formando uma estrutura fixa.
 Na fase gasosa, as interações entre as partículas de uma substância são praticamente desprezíveis, o que permite a elas total liberdade de movimentação.

Diagrama de fases

O diagrama de fases de uma substância pura é uma representação gráfica dos valores de pressão e temperatura que determinam a fase da substância.
Ele é constituído de três curvas:
 Curva de fusão: representa o equilíbrio entre a fase sólida e a fase líquida.
 Curva de vaporização: representa o equilíbrio entre a fase líquida e a de vapor.
 Curva de sublimação: representa o equilíbrio entre a fase sólida e a fase de vapor.
 O ponto de encontro das três curvas denomina-se ponto triplo. Neste ponto coexistem, em equilíbrio térmico, as três fases: sólida, a líquida e de vapor.

A água na natureza

A água é o principal constituinte dos seres vivos: 70% do nosso corpo é constituído de água.
Quando se formam grandes quantidades de gotículas de água, ocorre a precipitação que chamamos de chuva.
Às vezes, as gotículas de água sofrem um resfriamento tão forte e rápido, que se transformam em gelo e caem na forma de granizo.
Quando o ar resfria rapidamente, o vapor de água pode se condensar, formando o nevoeiro ou neblina.
Os cristais de gelo formados nas nuvens podem se unir, resultando cristais maiores, que poder cair no solo em forma de neve ou derreter antes disso. Estas por sua vez, transformam-se em pequenos cristais de gelo que ficam depositados sobre as plantas e o solo.

O comportamento anômalo da água

A água, ao contrário da maioria das substâncias, diminui de volume na fusão e aumenta de volume na solidificação. Conclui-se então que a água na fase sólida é menos densa do que a água na fase líquida. Um exemplo vívido disso é que ao colocar-se um cubo de gelo na água e ele flutua.

Escalas Termométricas

As principais escalas termométricas são a escala Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin.
Os termômetros que conhecemos, eles geralmente estão graduados na escala Celsius. Veja alguns dados sobre essa escala:

• 0 ºC corresponde à temperatura de solidificação da água, à pressão normal
• 100 ºC corresponde à temperatura de ebulição da água, à pressão normal.
• O espaço entre 0 ºC e 100 ºC é dividido em 100 partes iguais, cada qual correspondendo a 1 ºC.

A escala Celsius é empregada no Brasil e quase em todo o mundo.
A escala Fahrenheit, ainda utilizada nos Estados Unidos, adota os seguintes valores:

• 32 ºF para o ponto de solidificação da água corresponde a 0 ºC), aa pressão normal;
• 212 ºF para o ponto de ebulição da água (corresponde a 100 ºC), à pressão normal;
• O espaço entre 32 ºF e 212 ºF é dividido em 180 partes iguais, cada qual medindo 41 ºF.

A escala Kelvin é usada preferencialmente em trabalhos cientifico; sua unidade é o kelvin (K).

• 273 K para o ponto de solidificação da água, à pressão normal (0 ºC ou 32 ºF);
• 373 K para o ponto de ebulição da água, à pressão normal (100 ºC ou 212 ºF);
• 0 K (zero kelvin) para o zero absoluto (-273 ºC ou -453 ºF);
• O espaço entre 273 K e 373 K é, como na escala Celsius, dividindo em 100 partes iguais, cada qual medindo 1 K.

Na escala Kelvin, não existem temperaturas negativas.

Atividades

12) (Fatec 2003) O gráfico a seguir relaciona as escalas termométricas Celsius e Fahrenheit.
Um termômetro graduado na escala Celsius indica uma temperatura a 20°C. A correspondente indicação de um termômetro graduado na escala Fahrenheit é:

a)22°F
b)50°F
c)68°F
d)80°F
e)222°F

20 = x-32
100 212-32

1 = x-32
5 180

180 = (x-32)
5

36=(x-32)
36+32=x x=68°F


13) (Fei 96) Nas escalas Celsius e Fahrenheit representadas a seguir, estão anotadas as temperaturas de gelo e ebulição da água à pressão normal. Sabendo-se que o intervalo entre as temperaturas anotadas foram divididas em partes iguais, ao se 32°C, quanto marcará a escala Fahrenheit para a mesma temperatura?

a)112,6°F
b)64,0°F
c)89,6°F
d)144,0°F
e)100,0°F
212-32 = 100-0
x-32 32-0

180 = 100
x-32 32

180 = 100
x-32 32

100 = 25
x-32 8

25(x-32)= 180.8
25(x-32)=1440
x-32=1440
25
x-32= 57,6
x= 57,6+32 x= 89,6°F

14) (Ita 95) O verão de 1994 foi particularmente quente nos EUA. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60°C.Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit.

a)108°F
b)60°F
c)140°F
d)33°F
e)92°F

212-32 = 100-0
x-32 60-0

180 = 100
x-32 60

180 = 10
(x-32) 6

180 = 5
(x-32) 3

5(x-32) = 180.3
5(x-32)= 540
X - 32= 540
5

X - 32 = 108
x = 108 + 32
x= 140°F