O que ocorre com a e com a nos sistemas de um componente, tomando como base a regra das fases?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pergunta o que acontece com a pressão ( ) e a temperatura ( ) em sistemas com um componente, usando a regra das fases. Pra resolver isso, vamos precisar entender a regra das fases e como ela se aplica a sistemas de uma única substância.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a regra das fases. A regra das fases, desenvolvida por Gibbs, ajuda a determinar quantas variáveis (como pressão e temperatura) podem ser alteradas sem mudar o número de fases presentes em um sistema. A fórmula é:
Onde:
  • é o grau de liberdade (quantas variáveis podem ser mudadas)
  • é o número de componentes químicos no sistema
  • é o número de fases presentes

Passo 3

No nosso caso, estamos lidando com um sistema de um componente, ou seja, . Então, substituindo na fórmula:
Isso significa que o grau de liberdade depende de quantas fases ( ) estão presentes.

Passo 4

Vamos analisar os diferentes cenários com base no número de fases:
  1. Uma fase ( ):
    • Substituindo na fórmula:
    • Isso quer dizer que tanto a pressão ( ) quanto a temperatura ( ) podem ser variáveis independentes. Você pode mudar ou sem forçar a formação de outra fase.
  2. Duas fases ( ):
    • Substituindo na fórmula:
    • Aqui, apenas uma das variáveis pode mudar. Se você alterar a pressão, a temperatura também muda automaticamente para manter as duas fases em equilíbrio, e vice-versa.
  3. Três fases ( ):
    • Substituindo na fórmula:
    • Nesse caso, nem a pressão nem a temperatura podem ser alteradas sem que as três fases se desloquem. Isso ocorre em condições específicas, como o ponto triplo de uma substância.

Resposta

Então, resumindo:
  • Uma fase ( ): e são independentes e podem variar livremente.
  • Duas fases ( ): e estão interligados; mudar um implica mudar o outro.
  • Três fases ( ): e são fixos; não podem ser alterados sem mudar o número de fases.

Exercícios relacionados

Determine: d) Quantos componentes há num sistema solução de ácido acético em água?
Determine: a) Quantas fases possui uma solução de etanol em água?
O que ocorre numa solução ideal quando a energia de Gibbs da mistura de líquidos é positiva?
A , a pressão de vapor do brometo de etila é 10 mmHg , enquanto que a do cloreto de etila é 40 mmHg . Assume-se que a mistura é ideal. Se existir apenas um traço de líquido e se a fração molar do cloreto de etila no vapor for de 0,80 qual será a pressão total e a fração molar do cloreto de etila no equilíbrio?