Qual o significado das constantes críticas?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão está perguntando qual é o significado das constantes críticas. Isso faz parte da matéria de Termodinâmica, mais especificamente no estudo das propriedades dos gases e ponto crítico. Para resolver, vamos precisar entender o que são as constantes críticas e como elas definem o comportamento de uma substância no ponto crítico.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são constantes críticas. São valores específicos de temperatura, pressão e volume que caracterizam uma substância no seu ponto crítico. O ponto crítico é aquele onde as fases líquida e gasosa se tornam indistinguíveis. Ou seja, acima dessa temperatura e pressão, a substância não pode ser liquefeita apenas pela aplicação de pressão.

Passo 3

Vamos detalhar cada constante crítica:
  • Temperatura Crítica ( ): É a temperatura acima da qual uma substância não pode existir como líquido, independente da pressão aplicada.
  • Pressão Crítica ( ): É a pressão necessária para liquefazer a substância à temperatura crítica.
  • Volume Crítico ( ): É o volume ocupado por um mol da substância no ponto crítico.

Passo 4

Essas constantes são fundamentais porque:
  1. Determinam o Ponto Crítico: São os valores exatos onde ocorre a transição das fases.
  2. Ajudam no Diagrama de Fases: No diagrama de fases, o ponto crítico é o término da curva de coexistência líquido-gás.
  3. Importantes para Engenharia e Indústria: Conhecer essas constantes é crucial no design de processos industriais, como na fabricação de refrigerantes e na extração de petróleo.

Passo 5

Além disso, as constantes críticas são usadas em equações de estado, como a equação de Van der Waals, para prever o comportamento real dos gases. Elas ajudam a ajustar as equações para que elas reflitam melhor a realidade observada.

Resposta

As constantes críticas são valores específicos de temperatura ( ), pressão ( ) e volume ( ) que definem o ponto crítico de uma substância, onde as fases líquida e gasosa se tornam indistinguíveis. Essas constantes são essenciais para entender o comportamento das substâncias em condições extremas e têm aplicação prática em diversas áreas da engenharia e indústria.

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Aquece-se um volume de água, sob pressão de 1,0 atm, até a ebulição. Neste momento, uma corrente elétrica de 0,50 A, gerada por uma fonte de 12 V , passa durante 300 s por um resistor em contato térmico com a água em ebulição, e se observa que há a vaporização de de água. Calcule as variações de energia interna molar e de entalpia molar da água no ponto de ebulição (373,15 K).
[+38 kJ/mol]
Qual a variação da entalpia molar do , quando ele é aquecido de a ? Use os dados de capacidade calorífica da Tabela abaixo.
, graphite 16.86 4.77 -8.54
44.22 8.79 -8.62
75.29 0 0
28.58 3.77 -0.50
Temperature variation of molar heat capacities,
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