Um recipiente refratário, contendo 10 g de platina líquida, é retirado de um forno a 2000^circ C e colocado em contato com o ar ambiente, cuja temperatura é de 25 ^circ C, passando, então, a perder calor.
a) Em qual temperatura a platina começará a se solidificar?
b) Enquanto a platina está se solidificando, sua temperatura aumenta, diminui ou permanece constante?
c) Enquanto a platina está se solidificando, ela continua a ceder calor para o ambiente?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos 10 gramas de platina líquida a 2000°C sendo colocadas em contato com o ar ambiente a 25°C. As perguntas são:
a) Em que temperatura a platina começa a solidificar.
b) Se, enquanto a platina está se solidificando, sua temperatura aumenta, diminui ou permanece constante.
c) Se, durante a solidificação, a platina continua a ceder calor para o ambiente.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre mudanças de fase e transferência de calor.

Passo 2

Começando pela parte a), queremos saber a temperatura em que a platina líquida começa a se solidificar. Isso é conhecido como o ponto de fusão da platina. O ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância muda do estado líquido para o sólido.
A platina tem um ponto de fusão de aproximadamente 1768°C. Então, quando a platina líquida esfria até essa temperatura, ela começará a se solidificar.

Passo 3

Agora, para a parte b), vamos pensar no que acontece com a temperatura durante a solidificação. Quando uma substância está mudando de fase, como de líquido para sólido, essa mudança envolve a absorç��o ou liberação de calor latente. No caso da solidificação, a substância libera calor para o ambiente.
Durante esse processo de liberação de calor, a temperatura da substância permanece constante. Ou seja, a platina não vai continuar esfriando enquanto está se solidificando; ela vai manter a mesma temperatura até que toda a platina esteja no estado sólido.

Passo 4

Finalmente, na parte c), queremos saber se a platina continua cedendo calor enquanto está se solidificando. A resposta é sim. Mesmo durante a solidificação, a platina está liberando o calor latente de solidificação para o ambiente. Isso significa que enquanto parte da platina está se transformando de líquido para sólido, ela continua transferindo calor para o ambiente até que todo o material tenha solidificado.

Resposta

a) A platina começa a se solidificar a aproximadamente 1768°C.
b) Enquanto a platina está se solidificando, sua temperatura permanece constante.
c) Sim, enquanto a platina está se solidificando, ela continua cedendo calor para o ambiente.

Exercícios relacionados