Levando em consideração o diagrama de fases da água, responda:
- O que podemos concluir sobre a inclinação do limite de fase sólido – líquido da água?
- Qual ponto no diagrama representa o ponto triplo?
- O ponto B representa qual equilíbrio dinâmico?
- Em qual fase está a água no ponto C?
Passo 1
a) Antes de mais nada, precisamos identificar onde está o limite entre a fase sólida e a fase líquida. Repara que, se a gente pegar a linha na pressão atmosférica (cerca de 760 mmHg), a gente sabe que, até 0°C temos água na fase sólida, depois temos água na fase líquida até 100°C, e depois água na fase vapor.
Então, o limite entre as fases sólida e líquida é a linha que liga os pontos M e T.
Agora, o enunciado nos pede pra explicar aquela inclinação. O que ela indica? Repara que ela tem uma inclinação negativa, o que significa que, conforme abaixamos a pressão, mais temperatura precisamos pra passar do estado sólido pro líquido. Mas isso é meio antiintuitivo porque, normalmente, quanto menor a pressão, maior a tendência das substâncias passarem do estado sólido para o líquido.
Você lembra que, quando aumentamos a pressão, a tendência é que a fase mais estável seja a que ocupa menos volume, né? A fase que ocupa menos volume é a mais densa!
Ou seja, na água, a fase mais densa é a líquida, e não a sólida. Isso difere da maioria das substâncias, e é por isso que o gelo flutua na água! 😊 O pico de densidade da água fica por volta de 4°C!
Passo 2
b) O ponto triplo é o ponto em que as três fases coexistem em equilíbrio dinâmico – vapor, líquido e sólido, e esse ponto no diagrama é o ponto T!
Passo 3
c) O ponto B representa o equilíbrio de fases entre a fase vapor e líquida. Ele está, portanto, no limite de fases líquido – vapor.
Passo 4
d) Como o ponto está na parte do diagrama de fases em que a fase vapor é a mais estável, o ponto C representa a água no estado vapor.
Resposta
a) Podemos concluir que, diferente da maioria das substâncias, na água a fase líquida é mais densa que a fase sólida.
b) O ponto T representa o ponto triplo no diagrama.
c) O equilíbrio líquido – vapor.
d) Ela está na fase vapor.