Relatório de Transformação de Fase

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Marabá – PA, Maio de 2016 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MATERIAIS 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
TRANSOFRMAÇÃO DE FASE 
 
 
 
 
 
 
ADRIANO SOUZA DA COSTA 
JÉSSICA P. VEIGA W. RODRIGUES 
PABLO DA SILVA FERREIRA 
PETRI WILLIAN DOS S. FURTADO 
ROBERTO N. DA S. GONÇALVES 
 
 
 
 
 
 
 
ADRIANO SOUZA DA COSTA 
JÉSSICA P. VEIGA W. RODRIGUES 
PABLO DA SILVA FERREIRA 
PETRI WILLIAN DOS S. FURTADO 
ROBERTO N. DA S. GONÇALVES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRANSFORMAÇÃO DE FASE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório de prática experimental “Transformação 
de fase” realizada no dia 20 de abril de 2016, na disciplina 
Física Geral II, turma IGEM01016, ministrada pelo Prof. 
Dr. José Elisandro de Andrade na Universidade Federal 
do Sul e Sudeste do Pará. 
 
 
ÍNDICE 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 4 
1.1. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA ............................................................................. 4 
1.2. MUDANÇAS DE FASES ............................................................................................... 4 
2. OBJETIVOS ...................................................................................................................... 5 
2.1. OBJETIVO GERAL ............................................................................................................ 5 
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 6 
3. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 6 
3.1. MATERIAIS UTILIZADOS ........................................................................................... 6 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 7 
5. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 8 
6. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 8 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
1.1. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA 
Transformação de fase, ocorre quando uma substancia cede ou absorve energia em 
forma de calor. Pode ser chamada também de fases da matéria, ou estados de agregação da 
matéria. As substancias podem ser encontradas na natureza de três estados físicos: solida, 
liquida e gasosa. A diferença entre os três estados esta relacionados com as características 
moleculares da substancia. 
No estado sólido, os átomos ou moléculas que formam uma substancia, encontram-
se bem unidos por existir forças elétricas agindo sobre eles. Além disso, os átomos que formam 
essas substâncias possuem uma estrutura cristalina de forma bastante regular, e essa estrutura 
repete-se. 
No estado líquido, os átomos tem menor força de ligação do que nos sólidos, o que 
faz com que as molecas fiquem mais afastadas uma das outras e assim movimentar-se mais 
livremente. Por isso possuem maior energia. Isso explica porque a matéria no estado 
líquido pode escoar e ocupar o volume do recipiente que a contém. 
No estado gasoso, praticamente não existe força de ligação entre os átomos, que 
ficam separados uns dos outros por distâncias bem superiores às dos sólidos e líquidos. Também 
possuem muito mais energia e movimentam-se desordenadamente, podendo ser facilmente 
comprimidos. Além disso, assumem a forma e volume do recipiente em que são colocados. 
 
1.2. MUDANÇAS DE FASES 
Para que ocorra transformações de fases, é necessário ceder ou retirar calor de um 
corpo. O calor é a energia térmica que determina o grau de agitação das moléculas. Ao ser 
alterado, ele pode causar mudanças no arranjo molecular das substâncias, causando as 
mudanças de fase. Os nomes dados às mudanças de fase dependem dos estados inicial e final 
das substâncias. 
Observando essas características, as mudanças de fase são as seguintes: 
 Fusão: passagem do estado sólido para o líquido (Ex.: transformação do gelo em água). 
Ela ocorre quando a substância sólida recebe energia térmica (calor), aumentando sua agitação 
molecular e vencendo as fortes interações atômicas, ou moleculares, existentes no estado sólido. 
 Solidificação: mudança do estado líquido para o sólido (Ex.: congelamento da água). 
Para que ocorra a solidificação, a substância deve perder energia, o que faz com que as 
vibrações moleculares diminuam e fiquem mais unidas. 
 Vaporização: ocorre quando uma substância no estado líquido é aquecida. A energia 
recebida causa aumento na agitação molecular e as moléculas separam-se umas das outras, 
passando para o estado gasoso. 
 Condensação: passagem do estado gasoso para o líquido. É a forma como ocorrem as 
chuvas. A água que evapora na superfície da Terra chega a grandes altitudes e, quando entra 
em contato com ar frio na atmosfera, volta ao estado líquido. 
 Sublimação: consiste na passagem do estado sólido para o gasoso diretamente, sem 
antes passar pelo estado líquido. 
 
 Cristalização: mudança do estado gasoso para o sólido, também sem antes passar por 
líquido. 
 
Foi considerado apenas a temperatura nas mudanças de fases e a pressão constante. 
Entretanto, a pressão também influencia as mudanças de fases das substâncias, uma vez que, 
quanto maior a pressão, mais unidas ficam as moléculas, o que dificulta mudanças na estrutura 
molecular ou na movimentação dos átomos que as constituem, dificultando também as 
mudanças de fases. A mudança de temperatura (°C) da agua está relacionada ao tempo (min) 
em que a mesma passa a ser aquecida. 
 
 
2. OBJETIVOS 
 
2.1. OBJETIVO GERAL 
 
 Determinar experimentalmente a mudança de temperatura (°C) da água em relação ao 
tempo (min) em que a mesma passa a ser aquecida, verificando em que momento a 
temperatura passa a ser constante. 
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Verificar a partir de quantos minutos a sua temperatura passa a ser constante sabendo o início 
da mudança de fase. 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
Os materiais utilizados para esse experimento foi: um termômetro de composto de 
mercúrio, uma panela elétrica, e um celular que foi utilizado como cronometro. 
 
 
Figura 1. Aparato utilizado para aquecer a água. (Fonte: os autores). 
 
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
No experimento foi inserido água na panela, onda a mesma foi aquecida. E com o 
termômetro foi verificada a mudança de temperatura ao decorrer do tempo. De acordo com a 
tabela 1, tem-se a mudança de temperatura, onde é verificado que aos 26 minutos a sua 
temperatura passou a ser constante.
Tempo, min Temperatura, °C 
0,00 15,0 
1,00 17,0 
2,00 22,0 
3,00 29,0 
4,00 34,5 
5,00 41,0 
6,00 47,0 
7,00 53,0 
8,00 58,0 
9,00 63,0 
10,0 67,5 
11,0 72,0 
12,0 75,0 
Tabela 1. Dados obtidos experimentalmente 
 
Tempo, min Temperatura, °C 
13,0 78,0 
14,0 81,0 
15,0 83,0 
16,0 85,5 
17,0 87,5 
18,0 88,0 
19,0 89,5 
20,0 91,0 
21,0 91,0 
22,0 91,0 
23,0 91,0 
24,0 91,0 
25,0 91,0 
Tabela 2. Dados obtidos experimentalmente
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
A variação de temperatura da água ao longo do tempo está disposta na Figura 2, 
para isso, utilizou-se os dados obtidos experimentalmente, conforme as tabelas 1 e 2. 
 
 
Figura 2. Gráfico do comportamento das medições. 
 
Mediante à curva mostradana Figura 2, nota-se que a temperatura varia de forma 
exponencial até sua estabilidade a partir de 20 minutos de experimento. A estabilidade da 
temperatura seria aos 100°C , no entanto, como houve interferências significativas de fatores 
externos ao experimento, tais como, a água aquecida não estava completamente isolada, o que 
provocou perda de temperatura por conta da troca de calor com o ambiente. Portanto, não houve 
mudança de fase da água no procedimento experimental, no entanto, percebeu-se que a variação 
de temperatura quando está próximo aos 100°C é bastante baixa. 
 
5. CONCLUSÃO 
 
A partir dos dados experimentais, pode-se verificar a importância de ter o 
entendimento de tal comportamento obtido de forma experimental, pois observando e 
comparando os resultados de como é a transferência de calor por radiação, ajuda a moldar e 
fixar o entendimento de tais fenômenos para ser ter percepção de como aplicar o conhecimento 
de transmissão de calor em projetos de engenharia, principalmente quando o assunto se envolve 
máquinas térmicas que geram muita energia em formato de calor e é transferida para outros 
componentes e peças dentro dela, podendo ou não serem benéficos para a mesma. 
 
6. BIBLIOGRAFIA 
 
[1] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Gravitação, 
ondas e termodinâmica. 9 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
[2] TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. Mecânica, oscilações e 
ondas, termodinâmica. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 
[3] JEWETT JR, J. W.; SERWAY, R. A. Física para cientistas e engenheiros: Oscilações, 
ondas e ondas, termodinâmica. São Paulo: Cengage Learning, 2011.