Questão 9117

Gabarito:

Resolução:

(ITA-SP) Consideremos um recipiente de paredes inertes e indeformáveis. A capacidade desse recipiente é de aproximadamente 25 L. Ele é provido de um manômetro absoluto e é mantido numa sala termostatada a 20 °C. A única comunicação do recipiente com o exterior é feita através de um tubo provido de torneira. Inicialmente extraímos todo o ar contido no recipiente com o auxílio de uma bomba de vácuo. Feito isso, introduzimos no recipiente, contínua e lentamente, água pura (isenta de ar) até umtotal de 40 g. Qual dos gráficos abaixo descreve corretamente a variação da pressão (p) no recipiente versus a massa (m) de água introduzida após evacuação prévia do recipiente?

RESOLUÇÃO:

Um líquido entra em ebulição quando a sua pressão de vapor é maio ou igual à pressão da atmosfera local. Essa desigualdade pode ser satisfeita se aumentarmos a temperatura do líquido (pois assim aumenta a sua pressão de vapor) ou se diminuirmos a pressão da atmosfera local até que ela fique menor ou igual à pressão de vapor do líquido.

Ao colocar água no recipiente com vácuo, a água sofrerá ebulição instantaneamente (porque a pressão no início é nula) até que a pressão de água no interior do recipiente alcance a pressão máxima de vapor da água naquela temperatura. A partir daí, a água inserida permanece no estado líquido pois estará em equilíbrio com seu vapor. Por isso que no começo, conforme é adicionada água a pressão aumenta linearmente, pois a adição de água também é linear. Por fim, a partir do momento em que a pressão de água é igual à sua pressão máxima de vapor, não há formação de mais água gasosa e a pressão permanece constante.

Essa análise nos dá o gráfico (c) como gabarito!