Explique por que, em geral, o
dos líquidos é menor que o
dos gases.
Passo 1
Beleza, então a questão pede pra gente explicar por que, geralmente, o
(capacidade calorífica a pressão constante) dos líquidos é menor que o dos gases. Vamos precisar entender o que é capacidade calorífica, como ela funciona em diferentes estados da matéria e por que líquidos e gases se comportam de maneiras diferentes quando aquecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é
. A capacidade calorífica a pressão constante,
, é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma certa quantidade de substância em 1 grau Celsius (ou Kelvin) mantendo a pressão constante. Matemáticamente, isso é representado por:
onde
é o calor e
é a temperatura.
Passo 3
Agora, por que os líquidos têm um
menor que os gases? A chave está nas forças intermoleculares e na liberdade de movimento das moléculas em cada estado. Nos líquidos, as moléculas estão mais próximas e têm ligações intermoleculares mais fortes. Isso significa que para aumentar a temperatura, menos energia é necessária para aumentar a agitação térmica das moléculas, já que elas já estão bem organizadas.
Passo 4
Já nos gases, as moléculas estão mais afastadas e têm mais liberdade de movimento. Para aumentar a temperatura de um gás, é preciso fornecer mais energia para aumentar não só a agitação térmica, mas também para superar as menores forças intermoleculares presentes. Além disso, os gases podem expandir mais facilmente, o que significa que parte da energia fornecida pode ser usada para fazer o gás expandir, em vez de aumentar a temperatura.
Passo 5
Assim, como os gases exigem mais energia para aumentar a temperatura devido à maior liberdade de movimento e à necessidade de realizar trabalho para expansão, eles têm uma capacidade calorífica a pressão constante maior comparada aos líquidos, onde as moléculas estão mais restritas e menos energia é necessária para aquecer a substância.
Resposta
Portanto, em geral, o
dos líquidos é menor que o dos gases porque as moléculas nos líquidos estão mais próximas e possuem ligações intermoleculares mais fortes, exigindo menos energia para aumentar a temperatura, enquanto nos gases a maior liberdade de movimento e a necessidade de realizar trabalho para expansão demandam mais energia para o mesmo aumento de temperatura.