LISTA 7 RESOLVIDA - FQ I - PROF PAULO NETZ

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Físico-Química I. Prof. Paulo A. Netz
Lista de Exercícios 07 – Equilíbrio de fases em sistemas simples 
Questões Teóricas:
01 - Descreva os processos de fusão do gelo e solidificação da água líquida utilizando o
conceito de potencial químico. Aborde os processos numa temperatura de 0 C e imediatamente
acima e abaixo desta. 
02 - Defina Ponto de Fusão Normal, Ponto de Ebulição Normal.
03 - Explique o significado da Pressão de Vapor.
04 - Desenhe (qualitativamente), um diagrama de fases de uma substância simples que se
contrai ao congelar, identificando as regiões. Faça o mesmo para uma substância que se expande ao
congelar, mostrando as diferenças. 
05 - Explique porque as transições de fase são processos isotérmicos.
06 - O que vem a ser a regra de Trouton e qual a sua utilidade?
07 - Sob que condições é possível observar a ocorrência de sublimação?
08 - O que é Polimorfismo, Alotropia, Enantiotropia e monotropia? Com se representam a
enantiotropia e a monotropia em um plano P versus T?
09 - O que é uma Transição de Primeira Ordem e uma de Segunda Ordem?
Exercícios:
10 - Em uma manhã fria e seca após uma geada, a temperatura ambiente era de -5oC e a
pressão parcial da água na atmosfera era 0,30 kPa. A geada sublimará? Que pressão parcial da água
será necessária para garantir que a geada não sublime. Dado: A pressão de vapor do gelo na
temperatura de -5oC é 0,40 kPa. R: a geada sublimará. 
11 - A densidade do gelo é de 0,92 g mL–1 e a da água líquida, 1,00 g mL–1. Sabendo-se 
que a entalpia de fusão do gelo é de 6,009 kJ mol –1, calcule o ponto de fusão do gelo devido a uma 
aplicação de uma pressão adicional de 100 atm. R: Tf = - 0,72 ºC
12 - A partir dos seguintes dados, calcule Hvap para a água:
a) A 15 C R: 44,3 kJ mol – 1
b) A 25 C R: 44,1 kJ mol – 1
c) A 85 C R: 42,1 kJ mol – 1
T (C) 10,0 20,0 30,0 60,6 80,1 90,0
Pvap (mmHg) 9,2 17,5 31,8 154 356 526
13 - Usando os dados do exercício anterior, construa um gráfico da pressão de vapor da
água em função da temperatura. Represente os dados como P versus T e como ln P versus 1/T.
14 - O ponto triplo do CO2 é de p* = 5,11 atm e t* = -56,6 C. Quais fases estarão
presentes a:
a) P = 5,20 atm, t = -60,0 C
b) P = 5,11 atm, t = -52,0 C
c) P = 5,11 atm, t = -60,0 C
15 - Sabendo-se que a pressão de vapor do benzeno vale 100 mmHg a 26,1 C e 400
mmHg a 60,6 C, calcular o calor de vaporização do benzeno e estimar a sua temperatura de
ebulição, supondo que o calor de vaporização permaneça constante em toda a faixa de temperatura
considerada. R: 352,57 K = 79,4 ºC. 
 
16 - Calcular a pressão de vapor do benzeno a 50 C, se sua temperatura normal de
ebulição é de 80,1 C, supondo que a regra de Trouton é válida. R: P = 0,3725 bar = 279 mmHg. 
17 - Utilizando os dados da tabela do exercício 12, estime a temperatura na qual a água
ferve no topo de uma montanha na qual a pressão atmosférica é de 0,9 atm. 
18 - Utilizando os dados da tabela do exercício 12, discuta a validade de se considerar a 
água como um líquido normal. R: 97 ºC 
19 - De uma substância que se expande ao fundir, sabe-se que, no ponto triplo, sua
pressão vale 2 atm e sua temperatura, – 10 C. A 0 C e 5 atm a substância se apresenta no estado
líquido, a 0 C e 2 atm, no estado gasoso e , a – 10 C e 5 atm, no estado sólido. Esboce o diagrama
de fases e calcule qual a fase mais estável a 0 C e 4 atm, bem como nas condições ambientes. 
20 - A partir dos dados abaixo, construa um gráfico da sublimação e da vaporização da 
água na forma ln P versus 1/T. Calcule o calor de vaporização da água e de sublimação do gelo nas 
faixas de temperatura consideradas. Determine a entalpia de fusão do gelo. 
Gelo – Vapor (sublimação) Água líquida – Vapor (vaporização)
T (C) P (mmHg) T (C) P (mmHg)
-50 0,0296 -15 1,436
-40 0,0966 -13 1,691
-30 0,2859 -10 2,149
-25 0,476 -7 2,715
-20 0,776 -5 3,163
-15 1,241 -3 3,673
-10 1,950 0 4,579
-5 3,013 5 6,593
0 4,579 10 9,209
- - 15 12,788
- - 20 17,535
21 - A figura abaixo mostra o diagrama de fases do carbono. Descreva as mudanças que
ocorrem quando o sistema é:
I) aquecido isobaricamente a partir do ponto a ;
II) comprimido isotermicamente a partir do ponto a; 
III) aquecido isobaricamente a partir do ponto b; 
IV) expandido isotermicamente a partir do ponto c. 
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