Usando argumentos termodinâmicos, responda às seguintes questões:
(b) Explique porque um líquido evapora mesmo estando abaixo do seu ponto de ebulição.
(b) Explique porque um líquido evapora mesmo estando abaixo do seu ponto de ebulição.
Passo 1
Beleza, então o que a pergunta quer é saber por que um líquido pode evaporar mesmo quando não está fervendo, certo? Vamos usar a termodinâmica para entender isso. Para resolver, a gente vai precisar falar sobre conceitos como pressão de vapor, energia das moléculas e equilíbrio entre fases líquida e gasosa.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre pressão de vapor. Cada líquido tem uma certa pressão de vapor, que é a pressão exercida pelas moléculas que escapam do líquido para a fase gasosa. Quando a pressão de vapor iguala a pressão atmosférica, o líquido ferve. Mas isso não significa que o líquido precisa estar sempre fervendo para que ocorram moléculas no estado gasoso.
Passo 3
Mesmo abaixo do ponto de ebulição, algumas moléculas no líquido têm energia suficiente para superar as forças intermoleculares e escapar para a fase gasosa. Essa energia vem da temperatura do líquido, que é uma medida da energia cinética média das moléculas.
Passo 4
Essa escape de moléculas é o que chamamos de evaporação. É um processo que ocorre na superfície do líquido, onde as moléculas estão mais livres para deixar o líquido. Como sempre tem algumas moléculas com energia maior que a média, elas conseguem evaporar mesmo que o restante do líquido esteja abaixo da temperatura de ebulição.
Passo 5
Além disso, a temperatura do líquido influencia diretamente na taxa de evaporação. Quanto mais quente o líquido, mais moléculas têm energia suficiente para escapar. Por isso, mesmo sem ferver, líquidos quentes evaporam mais rápido.
Resposta
Um líquido evapora abaixo do seu ponto de ebulição porque, mesmo nessa condição, algumas moléculas na superfície têm energia suficiente para superar as forças intermoleculares e passar para a fase gasosa. Esse processo de evaporação ocorre continuamente, mesmo que a maior parte do líquido não esteja fervendo.
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Mitchell, G. E. The contribution of lactose, chloride, citrate, and lactic acid to the freezing point of milk. Aust. J. Dairy Technol. . ↩︎
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