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ATIVIDADE – ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA E DIGRAMA DE AQUECIMENTO Das superfícies aquáticas (rios, lagos, mares) e também do solo, a água no estado líquido passa para a atmosfera na forma de vapor. Na atmosfera, em contato com camadas mais frias, o vapor de água se transforma em pequenas gotas de água líquida, que formam as nuvens. Quando o ar das camadas mais altas está muito frio, as gotículas de água líquida podem passar para o estado sólido, formando cristais de gelo. Esses cristais podem se agrupar em flocos de neve. No interior das nuvens de tempestades, as gotículas de água líquida podem também originar pedras de gelo denominadas granizo. Na forma de chuva, neve ou granizo, a água acaba se precipitando sobre a superfície terrestre e, passando ou não pelos seres vivos, pode retornar à atmosfera em forma de vapor. O texto acima é um resumo do ciclo da água na natureza. Identifique nele as situações em que ocorrem as seguintes mudanças de estado físico da água: Solidificação Vaporização Condensação Fusão Numa chaleira com água fervente podemos perceber a formação de uma névoa próxima ao bico do recipiente. Identifique as mudanças de estado físico da água desde que a água líquida começa a ferver na chaleira até a formação da névoa no ar. A naftalina é adquirida geralmente em forma de bolinhas brancas. Tem cheiro forte e é utilizada para matar baratas e traças. Colocadas num guarda-roupa, por exemplo, com o passar do tempo as bolinhas de naftalina diminuem de tamanho. Elas não se transformam em líquido e também não são comidas pelas baratas ou traças. Nesse caso, a matéria desaparece? Explique sua resposta. Considerando a pressão de 1 atm, analise os dados da tabela a seguir e, com base neles, responda às questões seguintes: Por que a substância oxigênio está na forma gasosa à temperatura ambiente? Em uma mesma condição de pressão, qual das substâncias entra em ebulição a uma temperatura menor: o álcool etílico ou a água? Por quê? Em que faixa de temperatura o forno de uma siderúrgica deve operar para se obter ferro no estado líquido? Complete a tabela abaixo, indicando o estado físico das substâncias à temperatura ambiente de 25ºC e pressão atmosférica ao nível do mar (1 atm). Substância PF (ºC, a 1 atm) PE (ºC, a 1 atm) Estado físico Iodeto de potássio 681 1330 Naftaleno 80 218 Ferro 1535 2885 Gás hidrogênio -259 -253 Gás oxigênio -218 -183 Acetona -95 56 Benzeno 5,5 80 Observe o gráfico que indica as mudanças de estado da substância pura chumbo, quando submetida a um aquecimento, e informe o que se pede. A temperatura de fusão (TF) A temperatura de ebulição (TE) O estado físico aos 5 min. O estado físico aos 15 min. O estado físico aos 30 min. O estado físico aos 40 min. O estado físico aos 55 min. Uma panela com água (x) e outra com água salgada (y) são levadas ao fogo e após certo tempo verificou-se que seus conteúdos encontravam-se em ebulição A respeito desse experimento, responda os itens: Qual dos gráficos descreve melhor a variação de temperatura dos líquidos, indicada no eixo das coordenadas (vertical) em relação ao tempo, indicado no eixo das abscissas (horizontal), durante a ebulição. A temperatura da água salgada continua aumentando durante a ebulição porque: Ocorre aumento da pressão atmosférica no local, dificultando a ebulição A água vai evaporando e, assim, aumenta a relação quantidade de sal/volume (concentração de sal) Ocorre uma diminuição da pressão atmosférica, o que dificulta a ebulição À medida que a água evapora diminui a concentração de sal A presença de partículas sólidas facilita a ocorrência da ebulição O que você acha que aconteceria com a temperatura de início de ebulição da água salgada se acrescentássemos mais sal à água? Justifique. Indique os nomes das mudanças de estado: Sólido para líquido Líquido para gasoso Gasoso para líquido Líquido para sólido Sólido para gasoso Gasoso para sólido Em um laboratório um aluno desenvolveu uma investigação sobre o aquecimento de uma amostra de 100 g de água, usando uma manta de aquecimento e um termômetro. O equipamento tem um dispositivo que permite o seu desligamento automático quando a água entra em ebulição. Nesse experimento a temperatura foi anotada a cada 0,5 minuto, durante 7 minutos. Os resultados foram inseridos em um gráfico, obtendo-se a seguinte figura: Usando os dados do gráfico, crie uma tabela mostrando a variação de temperatura nos tempos 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,5; 4,0; 7,0. Agora, responda aos itens a seguir: Qual era a temperatura no início do experimento? Quanto tempo demorou para a água entrar em ebulição? Durante o aquecimento, qual o aumento de temperatura a cada 0,5 minuto? Um aluno realizou um experimento semelhante ao descrito no exercício anterior, no mesmo local, sem usar o dispositivo que permite o desligamento automático, e obteve os seguintes valores: Com base nesses dados, construa um gráfico representando a temperatura na ordenada (eixo vertical) e o tempo na abscissa (eixo horizontal) Agora, responda aos itens a seguir: Qual era a temperatura no início do experimento? Quanto tempo demorou para a água entrar em ebulição? Durante o aquecimento, qual o aumento de temperatura a cada 0,5 minuto? Por que os resultados dos dois alunos foram diferentes a partir da temperatura de 100ºC? Consideranto que o experimento foi feito em um frasco aberto, após 2 minutos a massa de água deve ser maior, menor ou igual à inicial? Justifique. Observe o gráfico de resfriamento de um substância X, que mostra a passagem do estado líquido para o sólido, entre 5 e 10 minutos. A seu respeito, responda aos itens: Qual a temperatura de solidificação de X? Qual a temperatura de fusão de X? Qual a temperatura ambiente no dia em que o experimento foi realizado? A tabela a seguir lista cinco metais. As duas colunas indicam as temperaturas de fusão e ebulição desses materiais em ºC. Lâmpadas incandescentes, dispositivos tão comuns em nosso cotidiano, consistem em um filamento (fio muito fino) metálico dentro de um bulbo de vidro que, com a passagem de corrente elétrica, aquece até temperaturas da ordem de 3000ºC. Com esse intenso aquecimento, o fio passa a brilhar (incandescer), emitindo luz. Qual(is) matal(is), entre os listados na tabela, pode(m) ser usado(s) para fabricar o filamento? Leia a tirinha abaixo: A tirinha mostra que a personagem Garfild se espanta ao ouvir falar que sorvetes derretem, pois: A temperatura de fusão do sorvete é superior à temperatura ambiente e, portanto, não derrete enquanto está sendo consumido. A casquinha em que o sorvete é servido é um excelente isolante térmico, impedindo que ele derreta. Nem todas as substâncias têm temperaturas de fusão, portanto, seu estado físico permenece inalterado Algumas substâncias não sofrem mudanças de estado físico, como é o caso do sorvete A velocidade com que ele come o sorvete é tão alta que não há tempo suficiente par o sorvete fundir. Substância� Ponto de fusão (ºC)� Ponto de ebulição (ºC)� � Ferro� 1535� 2885� � Água� 0� 100� � Álcool etílico� -117� 78,3� � Gás oxigênio� -218,4� -183� � �PAGE \* MERGEFORMAT�2�
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