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491 VO LU M E 1 VO LU M E 1 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s ESTUDO INDIVIDUALIZADO (E.I.) 1. (ESPCEX (AMAN)) Diagramas de fases são grá- ficos construídos para indicar uma condição de temperatura e pressão de uma substância e suas mudanças de estado. Cada uma das curvas do dia- grama indica as condições de temperatura e pres- são nas quais as duas fases de estado estão em equilíbrio. Modificado de USBERCO, João e SALVADOR, Edgard, Físico-quí- mica, São Paulo, Ed Saraiva, 2009, Pág. 98 Considere o diagrama de fases da água, representa- do na figura abaixo: Baseado no diagrama e nos processos químicos en- volvidos são feitas as seguintes afirmativas: I. A temperatura de fusão da água aumenta com o aumento da pressão. II. Na temperatura de 100 °C e 218 atm a água é líquida. III. A água sólida (gelo) sublima a uma pressão de vapor superior a 1 atm. IV. Na temperatura de 0 °C e pressão de 0,006 atm, a água encontra-se na fase sólida. Das afirmativas feitas, estão corretas apenas a) I, II e IV. b) I e II. c) II e IV. d) II e III. e) III e IV. 2. (UNESP) Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura. Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em conge- lar toda a água neles presente e fazê-la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água: a) temperatura superior a 374 °C e pressão supe- rior a 22.100 kPa. b) temperatura igual a 300 °C e pressão superior a 0,61 kPa. c) temperatura inferior a 0,0025 °C e pressão su- perior a 101,3 kPa. d) temperatura igual a 0,01 °C e pressão igual a 0,61 kPa. e) temperatura inferior a 0,0025 °C e pressão in- ferior a 0,61 kPa. 3. (UNESP) A liofilização é um processo de desidra- tação de alimentos que, além de evitar que seus nutrientes saiam junto com a água, diminui bas- tante sua massa e seu volume, facilitando o arma- zenamento e o transporte. Alimentos liofilizados também têm seus prazos de validade aumentados, sem perder características como aroma e sabor. O processo de liofilização segue as seguintes eta- pas: 1. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 °C, para que a água contida nele seja so- lidificada. 2. Em câmaras especiais, sob baixíssima pressão (menores do que 0,006 atm), a temperatura do alimento é elevada, fazendo com que a água só- lida seja sublimada. Dessa forma, a água sai do alimento sem romper suas estruturas molecula- res, evitando perdas de proteínas e vitaminas. 492 VO LU M E 1 VO LU M E 1 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s O gráfico mostra parte do diagrama de fases da água e cinco processos de mudança de fase, repre- sentados pelas setas numeradas de 1 a 5. A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, é: a) 4 e 1. b) 2 e 1. c) 2 e 3. d) 1 e 3. e) 5 e 3. 4. (FGV) O gráfico apresenta a variação da tempera- tura de uma substância durante aquecimento sob pressão constante. Na representação gráfica, a fusão da substância ocorre no segmento a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 5. (ESPCEX (AMAN)) “Sempre que uma substância muda de fase de agregação, a temperatura perma- nece constante enquanto a mudança se processa, desde que a pressão permaneça constante”. FONSECA Martha Reis Marques da, Química Geral, São Paulo: Ed FTD, 2007, pág. 41. O gráfico abaixo representa a mudança de fase de agregação de uma substância pura com o passar do tempo, em função da variação de temperatura, observada ao se aquecer uma substância X durante algum tempo, sob pressão constante. Tomando-se como base o gráfico, analise as se- guintes afirmativas: I. entre 0 °C e 19 °C, a substância X encontra-se na fase sólida; II. o intervalo de 2,0 min a 4,0 min corresponde à condensação da substância X; III. a temperatura de 60 °C corresponde à tempe- ratura de ebulição da substância X; IV. no intervalo de 40 °C a 50 °C, a substância X encontra-se na fase líquida. 493 VO LU M E 1 VO LU M E 1 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s Estão corretas apenas as afirmativas a) I e II. b) II e IV. c) I, II e III. d) II, III e IV. e) I, III e IV. 6. (UFRGS - Adaptada) O gráfico abaixo mostra a variação da temperatura com o tempo para uma substância pura. O processo é realizado à pressão constante, e a substância é um líquido no ponto A (t0, T0). Considere as afirmações abaixo, sobre o gráfico. I. O gráfico representa o processo de solidificação, e T1 é o ponto de fusão ou de solidificação da substância. II. Duas fases estão presentes no ponto B (t1, T1). III. Duas fases estão presentes no no ponto A (t0, T1). Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) Apenas I e III. 7. (G1 - COL. NAVAL) Observe o gráfico (temperatu- ra x tempo) de aquecimento e analise as afirmati- vas abaixo. I. Trata-se de um sólido a 40°C. II. O gráfico representa uma mistura eutética. III. Entre 10 e 20 minutos de aquecimento, é ob- servado sólido e líquido. IV. Entre 20 e 30 minutos de aquecimento tem-se equilíbrio das fases líquida e gasosa. V. A temperatura de fusão é 60°C. VI. A ebulição ocorre a 100°C e dura 10 minutos. Assinale a opção correta. a) Apenas as afirmativas I, III, V e VI são verdadeiras. b) Apenas as afirmativas I, III e V são verdadeiras. c) Apenas as afirmativas I, III e VI são verdadeiras. d) Apenas as afirmativas I, V e VI são verdadeiras. e) Apenas as afirmativas III e V são verdadeiras. 8. (UFRGS) As figuras abaixo representam a varia- ção da temperatura, em função do tempo, no res- friamento de água líquida e de uma solução aquosa de sal. Considere as seguintes afirmações a respeito das figuras. I. A curva da direita representa o sistema de água e sal. II. T1 = T2. III. T2 é inferior a 0 °C. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Com base no texto a seguir e nos seus conhecimen- tos, responda à(s) questão(ões): A solda é um material muito utilizado nas ser- ralherias e no ramo da eletrônica com a finalidade de unir componentes. Trata-se de uma mistura eu- tética de estanho (63% em massa) e chumbo (37% em massa). Embora seja largamente utilizada, a solda clássica apresenta elevada toxicidade, devido à presença do chumbo. Esse metal, em suas formas iônicas, provoca grave contaminação ambiental e problemas de saúde pública.