Num diagrama de fases, existe um ponto em que a interface líquido-vapor desaparece. Por que isso ocorre e como se denominam a temperatura e pressão neste ponto?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta fala sobre um diagrama de fases e menciona um ponto específico onde a interface entre líquido e vapor desaparece. Vamos explorar o que isso significa, quais os conceitos de física envolvidos e descobrir como se chamam a temperatura e a pressão nesse ponto.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um diagrama de fases. Basicamente, é um gráfico que mostra as diferentes fases (sólido, líquido, vapor) de uma substância em função da temperatura e da pressão. Ele nos ajuda a visualizar como mudanças nesses dois fatores afetam o estado da matéria.

Passo 3

Agora, sobre a interface líquido-vapor: normalmente, temos uma distinção clara entre o líquido e o vapor. O líquido tem uma densidade maior e as moléculas estão mais próximas, enquanto no vapor elas estão mais espalhadas. Essa “interface” é a fronteira onde ocorre a transição entre esses dois estados.

Passo 4

À medida que aumentamos a temperatura, especialmente próximo ao que chamamos de temperatura crítica, a diferença entre as densidades do líquido e do vapor diminui. Isso acontece porque o aumento da temperatura faz com que as moléculas do líquido tenham mais energia e se movam mais livremente, aproximando-se da densidade do vapor.

Passo 5

No ponto onde a diferença de densidade desaparece completamente, ou seja, onde não há mais distinção entre líquido e vapor, chegamos ao chamado ponto crítico. Nesse ponto, a temperatura é a temperatura crítica ( ) e a pressão é a pressão crítica ( ( P_c \ ) ). Além desse ponto, a substância não pode mais ser distinguida entre líquido e vapor, formando o que chamamos de fluido supercrítico.

Resposta

O desaparecimento da interface líquido-vapor ocorre porque, no ponto crítico, as diferenças de densidade entre líquido e vapor se igualam, eliminando a distinção entre as duas fases. Nesse ponto, a temperatura e a pressão são chamadas de temperatura crítica ( ) e pressão crítica ( ), respectivamente.

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I. Molécula .
II. Berílio - 9 .
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Dados: .
a) .
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c) .
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e) .
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a) .
b) .
c) .
d) .
e) 22,4 L.