Questão 66294
UFMG
(UFMG - 2013)
A água é um dos principais fatores para a existência e manutenção da vida na Terra. Na superfície de águas muito frias, há uma tendência de se formar uma crosta de gelo, mas, abaixo dela, a água permanece no estado líquido. Isso permite que formas de vida como peixes e outros organismos consigam sobreviver mesmo em condições muito severas de temperatura.
Analise os dois gráficos abaixo que representam simplificadamente as variações de densidade de duas substâncias em temperaturas próximas às respectivas temperaturas de fusão (TF).
a) O gráfico que representa o comportamento da água é o I ou o II? JUSTIFIQUE a sua escolha com base nas informações apresentadas e em outros conhecimentos sobre o assunto.
Uma amostra de água pura, inicialmente sólida, foi aquecida até algum tempo após sua completa fusão. A figura representa a variação da temperatura dessa amostra durante esse processo.
b) A fusão de uma substância é um processo endotérmico ou exotérmico?
Considere que durante todo o processo a amostra de água receba um fluxo contínuo e uniforme de calor.
c) EXPLIQUE por que a temperatura aumenta nas regiões I e III, indicadas no gráfico.
d) EXPLIQUE por que a temperatura não se altera durante a fusão (região II, indicada no gráfico).
Gabarito:
Resolução:
a) A água apresenta um comportamento anômalo quanto à variação de densidade em temperatura de congelamento, isto é, quando muda do estado líquido para sólido, sua densidade aumenta (ao contrário de grande parte de substâncias). Sendo assim, o gráfico que representa o comportamento da água seria o gráfico II.
b) A fusão da água é um processo endotérmico, pois ocorre com absorção de calor.
c) Nas regiões I e III a água encontra-se nos estados sólido e líquido respectivamente. Nessas situações as moléculas absorvem calor aumentando seu grau de agitação.
d) Durante a fusão a energia absorvida é convertida em energia potencial no sistema que, aumenta sua desorganização. Isso significa que as moléculas de água se afastam diminuindo a agregação do sistema.