Exercícios sobre mudança de estado físico: Fusão, Solidificação, Vaporização e Condensação com respostas para o ensino médio

01) Indique uma situação em que tenha ocorrido:

a) Fusão.                  
                         água  líquida ao redor de uma pedra de gelo.
b) Solidificação.
                         congelamento da superfície de um lago.
c) Vaporização.
                         secagem da roupa no varal.
d) Condensação.
                         água no ladrilho depois de um banho quente.

02) A afirmação " A temperatura de fusão de uma substância, submetida sempre à
pressão de 1,0 atm, é sempre maior que sua temperatura de solidificação" está certa
ou errada? Justifique sua resposta.

 Errada; a temperatura de fusão tem o mesmo valor da temperatura de solidificação.

03) O que acontece com a temperatura durante a mudança de estado de uma
substância pura cristalina?

Permanece constante.

04) É necessário mais energia para fundir 1,0 g de gelo ou 1,0 g de chumbo? Justifique
sua resposta. ( Considere que o gelo está a 0°C, o chumbo a 327°C e ambos estão
submetidos à pressão de 1,0 atm. Consulte a tabela.).
                         
Substância
Ponto de
Fusão(°C)
Calor latente
De fusão(cal/g
Água
0
80
Álcool
- 114
25
Alumínio
659
95
Cloreto de sódio
800
124
Cobre
1093
49
Chumbo
327
5,5
Enxofre
119
9,2
Estanho
232
14
Ferro
1535
64
Mercúrio
- 39
2,7
Nitrogênio
- 210
6,1
Ouro
1063
15
Oxigênio
- 219
3,3
Prata
961
21
Zinco
419
24
Tabela: Calor latente de fusão à pressão de 1,0 atm.

Gelo; para derreter 1,0 g de gelo, necessitamos de 80 cal; para derreter 1,0 g de chumbo, 
de 5,5 cal.

05) Se o gelo e a água podem estar a 0°C, por que usamos gelo e não água a 0°C para
resfriar bebidas?

O gelo recebe energia da bebida para se fundir e, depois de derreter, recebe energia para 
aquecer a água, resultante da fusão. Já a água resfria menos a bebida, uma vez que só 
recebe calor sensível e não latente.

06) Qual a diferença entre a ebulição e a evaporação de uma substância?

A ebulição acontece a uma temperatura definida, e a evaporação, a qualquer temperatura.
A ebulição é rápida e turbulenta, com formação de bolhas, enquanto a evaporação é lenta.

07) No verão, algumas pessoas regam quintais, ruas e umedecem o teto de suas casas.
Por que isso refresca o ambiente?

Na evaporação da água, uma certa quantidade de energia dos objetos e principalmente do 
ar é transferida para ela, proporcionando uma diminuição da temperatura do ambiente.

08) Sabemos que verduras guardadas em um recipiente aberto na geladeira ficam com
as folhas ressecadas após um certo tempo. O que acontece com a água que estava nas
folhas das verduras?

A água evapora e depois se solidifica nas paredes do congelador.

09) O que é sublimação?

É a passagem do estado sólido para o gasoso.

10) Qual das substâncias da tabela cede maior quantidade de energia por grama ao se
condensar?      ferro

Substância
Ponto de
ebulição(°C)
Calor latente
de ebulição (cal/g
Acetona
56
125
Água
100
540
Álcool
78
204
Chumbo
1744
209
Clorofórmio
61
61
Cobre
2595
1288
Enxofre
445
78
Éter
35
88
Ferro
3000
1508
Fréon 12
- 29
38
Glicerina
290
196
Hélio
- 269
6,0
Mercúrio
357
70
Nitrogênio
- 196
48
Ouro
2966
376
Oxigênio
- 183
51
Prata
2212
559
Zinco
918
475


11) Qual a quantidade de energia necessária para vaporizar, por ebulição, 200 g de
água a 100°C? Supondo uma pressão constante de 1,0 atm ( Consulte a tabela do
exercício 10 )      108000 cal

12) Imagine que, ao nível do mar, aqueçamos 100 g de água, inicialmente a 20°C.

a) Qual a quantidade de energia necessária para chegar ao ponto de ebulição? ( Dados
calor específico da água =1,0 cal/g°C e temperatura de ebulição da água  = 100°C )

8000 cal

b) Qual a quantidade de energia necessária para vaporizar 100 g de água? ( Dado:
calor latente = 540 cal/g. )

54000 cal

c) Os resultados obtidos em a e b coincidem com os de seu experimento de
aquecimento da água?    Sim

13) Que mudanças de estado físico ocorrem no interior do refrigerador e em sua
substância de operação ( fréon 12) ?

Solidificação da água, vaporização e condensação do fréon 12.





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