Termologia

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Carl Sagan

Termologia

LISTA 48 – DIAGRAMAS DE FASE

01. (UNESP) A liofilização é um processo de desidratação de alimentos que, além de evitar que seus nutrientes saiam junto com a água, diminui bastante sua massa e seu volume, facilitando o armazenamento e o transporte. Alimentos liofilizados também têm seus prazos de validade aumentados, sem perder características como aroma e sabor.

O processo de liofilização segue as seguintes etapas:

I. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 ºC, para que a água contida nele seja solidificada.

II. Em câmaras especiais, sob baixíssima pressão (menores do que 0,006 atm), a temperatura do alimento é elevada, fazendo com que a água sólida seja sublimada. Dessa forma, a água sai do alimento sem romper suas estruturas moleculares, evitando perdas de proteínas e vitaminas.

O gráfico mostra parte do diagrama de fases da água e cinco processos de mudança de fase, representados pelas setas numeradas de 1 a 5.

A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, é

(A) 4 e 1.

(B) 2 e 1.

(D) 1 e 3.

(E) 5 e 3.

02. (UNESP) Entre 6 e 23 de fevereiro aconteceram os Jogos Olímpicos de Inverno de 2014. Dentre as diversas modalidades esportivas, o curling é um jogo disputado entre duas equipes sobre uma pista de gelo, seu objetivo consiste em fazer com que uma pedra de granito em forma de disco fique o mais próximo de um alvo circular. Vassouras são utilizadas pelas equipes para varrer a superfície do gelo na frente da pedra, de modo a influenciar tanto sua direção como sua velocidade. A intensidade da fricção e a pressão aplicada pelos atletas durante o processo de varredura podem fazer com que a velocidade da pedra mude em até 20% devido à formação de uma película de água líquida entre a pedra e a pista. O gráfico apresenta o diagrama de fases da água.

Com base nas informações constantes no texto e no gráfico, a seta que representa corretamente a transformação promovida pela varredura é a de número

(A) 3.

(B) 2.

(D) 1.

(E) 5.

03. (UNIFESP) A sonda Phoenix, lançada pela NASA, detectou em 2008 uma camada de gelo no fundo de uma cratera na superfície de Marte. Nesse planeta, o gelo desaparece nas estações quentes e reaparece nas estações frias, mas a água nunca foi observada na fase líquida. Com auxílio do diagrama de fase da água, analise as três afirmações seguintes.

I. O desaparecimento e o reaparecimento do gelo, sem a presença da fase líquida, sugerem a ocorrência de sublimação.

II. Se o gelo sofre sublimação, a pressão atmosférica local deve ser muito pequena, inferior à pressão do ponto triplo da água.

III. O gelo não sofre fusão porque a temperatura no interior da cratera não ultrapassa a temperatura do ponto triplo da água.

De acordo com o texto e com o diagrama de fases, pode-se afirmar que está correto o contido em

(A) I, II e III.

(B) II e III, apenas.

(D) I e II, apenas.

(E) I, apenas.

04. (UNESP) Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura.

Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em congelar toda a água neles presente e fazê-la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água:

(A) temperatura superior a 374° C e pressão superior a 22 100 kPa.

(B) temperatura igual a 300° C e pressão superior a 0,61 kPa.

(D) temperatura igual a 0,01° C e pressão igual a 0,61 kPa.

(E) temperatura inferior a 0,0025° C e pressão inferior a 0,61 kPa.

05. (UNICAMP) A autoclave, um equipamento de esterilização de objetos por meio de vapor de água em alta temperatura e pressão, foi inventada por Charles Chamberland, a pedido de Louis Pasteur. A figura a seguir mostra a curva da pressão máxima de vapor da água em função da temperatura. Para temperaturas e pressões do lado esquerdo da curva, a água encontra-se na fase líquida; do lado direito, a água está na fase de vapor. Nos pontos sobre a curva, as fases líquida e de vapor coexistem. A pressão de funcionamento de uma determinada autoclave é p = 3,0 atm. Se toda a água está na fase de vapor, o que se pode dizer sobre a sua temperatura θ?

Dado: 1,0atm = 100 kPa.

a) θ pode ter qualquer valor maior que 100ºC.

b) θ pode ter qualquer valor maior que 100ºC e menor que 133ºC.

c) θ pode ter qualquer valor menor que 100ºC ou maior que 133ºC.

d) θ pode ter qualquer valor maior que 133ºC.

06. (ENEM) As panelas de pressão reduzem o tempo de cozimento dos alimentos por elevar a temperatura de ebulição da água. Os usuários conhecedores do utensílio normalmente abaixam a intensidade do fogo em panelas de pressão após estas iniciarem a saída dos vapores. Ao abaixar o fogo, reduz-se a chama, pois assim evita-se o(a)

a) aumento da pressão interna e os riscos de explosão.

b) dilatação da panela e a desconexão com sua tampa.

c) perda da qualidade nutritiva do alimento.

d) deformação da borracha de vedação.

e) consumo de gás desnecessário.

07. (UNIFOR) Considere o diagrama de estado de uma substância e as afirmações que seguem.

I. No ponto T, representado no diagrama, a substância pode simultaneamente apresentar-se nas fases sólida, líquida e gasosa.

II. Se a substância for aquecida, sob pressão constante de 60 cm Hg, desde a temperatura de 40 °C até chegar a 90 °C, ela sofrerá duas mudanças de fase.

III. Somente pode ocorrer a sublimação dessa substância se θ < 40 °C e p < 40 cmHg.

Está correto o que se afirma em:

a) II, somente.

b) I e II, somente.

c) I e III, somente.

d) II e III, somente.

e) I, II e III.

08. (FM.ABC) O gráfico representa o diagrama de fases do “gelo-seco”. PT e PC representam, respectivamente, ponto triplo e ponto crítico da substância. Analise esse diagrama e assinale a alternativa correta.

a) Acima de 31 °C, a substância apresenta-se no estado de vapor.

b) É possível liquefazer o gás apenas aumentando a temperatura de –56,6 °C para 31 °C.

c) A substância pode apresentar-se no estado sólido para os valores de pressão acima de uma atmosfera.

d) A substância apresenta-se sempre no estado líquido para a temperatura de 20 °C.

e) A substância apresenta-se em mudança de estado para pressão de 5,1 atm e temperatura de –10 °C.

09. (UFMG) Uma panela de pressão cozinha os alimentos mais rapidamente porque:

a) a pressão comprime os alimentos, facilitando o cozimento.

b) as paredes das panelas são espessas, conservando, por muito tempo, o calor em seu interior.

c) a temperatura de ebulição dos líquidos no seu interior é reduzida.

d) o aumento da temperatura reduz a pressão no interior da panela, facilitando a expansão dos alimentos.

e) o ponto de ebulição da água que envolve os alimentos passa a ser superior a 100°C.

10. Aquece-se certa quantidade de água. A temperatura em que irá ferver depende da:

a) temperatura inicial da água.

b) massa da água.

c) pressão ambiente.

d) rapidez com que o calor é fornecido.

e) quantidade total do calor fornecido.

Respostas

1- C

2– D

3- D

4- E

5- D

6- E

7- E

8- C

9- E

10- C