Quando uma substância recebeu calor, a temperatura não aumentou. Qual das opções abaixo é a explicação correta para esse comportamento?
a) A substância possui propriedades térmicas pouco comuns.
b) A substância estava mais fria que o ambiente.
c) A substância estava no estado gasoso.
d) A substância é um sólido imperfeito.
e) A substância sofreu uma transformação de fase.
a) A substância possui propriedades térmicas pouco comuns.
b) A substância estava mais fria que o ambiente.
c) A substância estava no estado gasoso.
d) A substância é um sólido imperfeito.
e) A substância sofreu uma transformação de fase.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma substância recebeu calor, mas a temperatura dela não aumentou. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, mais especificamente Calorimetria e Transformações de Fase. Para resolvermos, vamos precisar entender como o calor pode ser absorvido sem que a temperatura mude, geralmente relacionado às mudanças de fase da substância.
Passo 2
Primeiro, quando uma substância recebe calor, geralmente sua temperatura aumenta. Isso está relacionado com a capacidade térmica da substância, que é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma certa quantidade de material.
A fórmula para isso é:
Onde:
-
é o calor recebido -
é a massa -
é a capacidade térmica -
é a variação da temperatura
Passo 3
No entanto, há situações onde a substância pode receber calor sem que a temperatura aumente. Isso acontece durante uma transformação de fase, como a fusão (sólido para líquido) ou a vaporização (líquido para gás). Nesses casos, o calor é usado para quebrar as ligações intermoleculares, mudando o estado físico, mas sem alterar a temperatura.
A quantidade de calor envolvida nessas transformações é dada pela calor latente:
Onde:
-
é o calor recebido -
é o calor latente da substância -
é a massa
Passo 4
Voltando às opções:
a) Propriedades térmicas pouco comuns — Isso não necessariamente impede o aumento da temperatura.
b) A substância estava mais fria que o ambiente — Isso não explica por que a temperatura não aumentou após receber calor.
c) A substância estava no estado gasoso — Mesmo no estado gasoso, se recebe calor, geralmente a temperatura aumenta ou ocorre expansão.
d) A substância é um sólido imperfeito — Não está diretamente relacionado com a ausência de aumento de temperatura.
e) A substância sofreu uma transformação de fase — Exatamente o que discutimos! O calor foi usado para mudar o estado físico, não elevando a temperatura.
a) Propriedades térmicas pouco comuns — Isso não necessariamente impede o aumento da temperatura.
b) A substância estava mais fria que o ambiente — Isso não explica por que a temperatura não aumentou após receber calor.
c) A substância estava no estado gasoso — Mesmo no estado gasoso, se recebe calor, geralmente a temperatura aumenta ou ocorre expansão.
d) A substância é um sólido imperfeito — Não está diretamente relacionado com a ausência de aumento de temperatura.
e) A substância sofreu uma transformação de fase — Exatamente o que discutimos! O calor foi usado para mudar o estado físico, não elevando a temperatura.
Resposta
A opção correta é a e) A substância sofreu uma transformação de fase.