A partir do diagrama de fase seguinte, indique
Indique no ponto triplo e diga quais são as fases em eq., grau de liberdade e a relação entre os potencias químicos das fases em eq.
Indique no ponto triplo e diga quais são as fases em eq., grau de liberdade e a relação entre os potencias químicos das fases em eq.
Passo 1
Beleza, então vamos lá! O exercício pede para a gente analisar um diagrama de fase. A gente precisa identificar o ponto triplo, dizer quais fases estão em equilíbrio, encontrar o grau de liberdade e entender como as potências químicas das fases se relacionam nesse ponto. Para resolver isso, vamos usar conceitos de diagramas de fase, a regra de Gibbs para grau de liberdade e a condição de equilíbrio químico entre as fases.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o ponto triplo. No diagrama de fase, o ponto triplo é onde três fases coexistem em equilíbrio. Por exemplo, para a água, isso acontece a uma temperatura e pressão específicas onde sólido, líquido e gasoso estão todos presentes ao mesmo tempo.
Passo 3
Agora, vamos identificar quais são as fases em equilíbrio no ponto triplo. Geralmente, são três fases distintas, como sólido, líquido e gás. No nosso exemplo da água, no ponto triplo, essas três fases estão coexistindo de forma estável.
Passo 4
Em seguida, vamos calcular o grau de liberdade usando a regra de Gibbs. A regra é dada por:
Onde:
-
é o grau de liberdade -
é o número de componentes no sistema -
é o número de fases em equilíbrio
Como estamos no ponto triplo com três fases em equilíbrio (
) e considerando que temos um componente (como a água,
), a regra fica:
Então, o grau de liberdade é zero, o que significa que temperatura e pressão estão fixas no ponto triplo.
Passo 5
Por último, vamos entender a relação entre as potências químicas das fases em equilíbrio. Quando as fases estão em equilíbrio químico, as potências químicas de cada componente são iguais em todas as fases. Matemática isso é representado por:
Isso garante que não há transferência líquida de matéria entre as fases, mantendo o equilíbrio.
Resposta
No ponto triplo, três fases coexistem em equilíbrio: sólido, líquido e gasoso. O grau de liberdade é zero, ou seja, temperatura e pressão são fixas. As potências químicas das três fases estão iguais, garantindo o equilíbrio químico entre elas.
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A partir do diagrama de fase seguinte, indique
Explique como varia o potencial químico das fases sólido e líquido em equilíbrio ao aumentar a Temperatura e ao aumentar Pressão
Valor de
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