ESTUDO DO CALOR NAS MUDANAS DE FASE DA GUARESUMOO experimento realizado aqui teve como principal objetivo estudar e provar por meios de procedimentos e clculos, as principais caractersticas de mudana de estado fsico envolvendo gua e sal e como isso pode afetar no comportamento da gua em determinadas situaes do nosso cotidiano e at mesmo influenciar no meio ambiente. O experimento feito com coisas simples como sal de cozinha e gua da torneira, podendo ser feito por qualquer pessoa. possvel ter noo porque existe a preocupao em relao ao derretimento do gelo dos plos do planeta terra e porque as pessoas utilizam sal para derreter gelo em lugares onde a neve constante. De acordo com estudos realizados pelo grupo tambm foi possvel ver que a salinizao dos oceanos varia dependendo da regio. Os valores encontrados foram satisfatrios para provar a influencia do cloreto de sdio quando misturado a gua.

1-INTRODUO

O que caracteriza e define umestado fsico da matria so as foras atuantes em seu interior; coeso, a qual tende a aproximar as partculas, e repulso, a qual tende a afast-las. Quando a fora de coeso supera a de repulso, a substncia se apresentar na fase de agregao chamada de slido, quando as foras apresentarem a mesma intensidade, teremos um lquido, quando a de repulso superar a de coeso, teremos ento um gs. Cada um desses estados fsicos distingue-se dos outros, entre outros fatores, por sua forma evolume. O estado slido apresenta forma e volume constante, o lquido forma varivel e volume constante, e o gasoso, forma e volume variveis.Na fase de agregao slida, as partculas no apresentam liberdade de movimento, cabendo-lhes apenas movimentos de ordem vibracional, e a matria ter maior densidade molecular. No estado lquido, as partculas podem literalmente rolar umas sobre as outras. J na fase gasosa, as partculas tero ampla liberdade de movimento, e a matria estar em sua fase de menor densidade molecular possvel.

A matria pode apresentar-se em qualquer estado fsico, dependendo dos fatores presso e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a reduo de presso favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado slido. As transformaes de estado fsico da matria apresentam denominaes caractersticas, como se pode ver abaixo:a)FUSO: representa a passagem do estado slido para o estado lquido. A temperatura na qual ocorre recebe o nome dePontode Fuso. Por exemplo, o derretimento de um cubo de gelo.b)VAPORIZAO: representa a passagem do estado lquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome dePonto de Ebulio. Uma vaporizao pode ocorrer de trs modos distintos:1. CALEFAO: passagem do estado lquido para o gasoso de modo muito rpido, quase instantneo. Por exemplo, gotas de gua sendo derramadas em uma chapa metlica aquecida.2. EBULIO: passagem do estado lquido para o estado gasoso pormeiode aquecimento direto, envolvendo todo o lquido. Por exemplo, o aquecimento da gua em uma panela ao fogo.3. EVAPORAO: passagem do estado lquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfcie do lquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.c)LIQUEFAOouCONDENSAO: representa a passagem do estado gasoso para o estado lquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metlico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada.d)SOLIDIFICAO: representa a passagem do estado lquido para o estado slido. Por exemplo, o congelamento da gua em uma forma de gelo levada ao refrigerador.e)SUBLIMAO: representa a passagem do estado slido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado lquido. Por exemplo, a sublimao dogs carbnico slido,conhecidoporgelo seco, em exposio temperatura ambiente.2-OBJETIVOS- Estudar as mudanas de fase para gua natural e gua com sal;- Calcular a quantidade de calor que altera os estados fsicos da gua e gua com sal.3-MATERIAL UTILIZADO

- 1 TERMMETRO graduado em C para medir temperaturas negativas e acima de 100 C - 1 Panela com capacidade para at 2L;- 1 copo (150 ml, aproximadamente 150g) de sal;- gua natural (da torneira);- Fogo;- Colher para misturar;- Forma de gelo.- Freezer

4- PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Experimento 1: Parte 1 gua com sal1- Na panela escolhida foi colocada 1 litro de gua e adicionado uma colher de sopa de sal2- Com o termmetro, foi medido a temperatura inicial (T0)3- Colocamos a panela no fogo para que a mistura fosse fervida4- Foi medido o tempo que essa quantidade de gua com sal entrou em ebulio e tambm a temperatura final (Tf) de ebulio (vaporizao) dessa mistura;

Parte 2 gua sem sal1- Na panela escolhida foi colocada 1 litro de gua pura2- Com o termmetro, foi medido a temperatura inicial (T0)3- Colocamos a panela no fogo para que a gua fosse fervida4- Foi medido o tempo que essa quantidade de gua entrou em ebulio e tambm a temperatura final (Tf) de ebulio (vaporizao)

Experimento 2: Procedimentos:1- Misturamos gua com sal na mesma concentrao do experimento 1 e reservamos uma quantidade de gua sem sal (natural);2- Medimos as temperaturas iniciais dessas substncias 3- Na forma de gelo, colocamos a gua com sal para fazer 4 cubos de gelo e gua sem sal para fazer 4 cubos de gelo4- Medimos o tempo gasto para ambas substncias alcanarem o congelamento total (tempo de solidificao);5- Com o termmetro, medimos a temperatura final dos cubos de gelo das substncias aps o congelamento total

5-RESULTADOS:TABELA 1 - TEMPERATURAS E TEMPO DE CONGELAMENTO DAS SUBSTNCIAS (GUA COM SAL E GUA SEM SAL).SUBSTNCIAT0(em oC)Tf(em oC)Tempo (t) de congelamento (em minutos ou horas) para a substncia ir de T0 at Tf

gua com sal21C-1.8C43 MINUTOS

gua sem sal21C0,5C25 MINUTOS

TABELA 2 - TEMPERATURAS E TEMPO DE VAPORIZAO DAS SUBSTNCIAS (GUA COM SAL E GUA SEM SAL).SUBSTNCIAT0 (em oC)Tf (em oC)Tempo (em minutos ou horas para a substncia ir de T0- temperatura ambiente at Tf)

gua com sal21C104 C2 minutos 35 segundos

gua sem sal21C100,5 C2 minutos

6-ANLISE DOS RESULTADOSQuantidade de Calores: Vaporizaogua com Sal = Q= 250. 0,93. 83 = 19,29 kcalgua sem Sal = Q= 250 . 1. 79,5 = 19,87 kcalCongelamentogua com Sal = Q= 250. 0,93. 22,8 = 5,301 kcalgua sem Sal = Q= 250 . 1. 21,5 = 5,375 kcalCalor Latente gua com Sal = gua sem Sal = Fluxo de Calor =

Vaporizaogua com Sal = 19,29kcal x 4,187= 80,7kJ = =414, 2W gua sem Sal = 19,87kcal x 4,187= 80,7kJ = =426, 6W

7-CONCLUSO

Quando o sal (NaCl) se dissolve na gua, seus ons de sdio (Na+) e de cloro (Cl-) saem dos cristais de sal e misturam-se separadamente nas molculas de gua. Esses ons afetam as molculas de gua e suas temperaturas de congelamento e ebulio de maneiras diferentes:1. Ponto de congelamento mais baixoAs molculas de guas formam cristais enquanto congelam. ons de Na+ e Cl- do sal ficam no caminho das molculas de gua, dificultando sua reorganizao em cristais. Isso significa que a gua salgada continua em estado lquido por mais tempo quando a temperatura diminui.2. Ponto de ebulio mais altoA resposta perguntapor que bolhas se formam quando a gua fervida?explica como, conforme a temperatura da gua aumenta, suas molculas se movimentam mais rpido, se colidem com mais freqncia e liberam mais molculas de gs de vapor de gua. Quando a temperatura chega ao ponto de ebulio aproximadamente 100C (212F) a presso da liberao dessas molculas (a presso do vapor) se torna maior do que a presso atmosfrica e o vapor da gua comea a escapar na forma de bolhas.Na gua salgada, os ons Na+ e Cl- ocupam parte do espao entre as molculas de gua. Conforme a temperatura aumenta, apesar de as molculas de gua de mexerem mais rapidamente, eles esto em menor nmero, ento h menos colises e a presso do vapor mais baixa em comparao com gua pura na mesma temperatura. preciso mais energia (temperatura) para a presso do vapor de gua salgada chegar at a presso atmosfrica e ultrapass-la e comear a ferver.Para aumentar o ponto de ebulio de um litro de gua em 1C (1,8F) precisamos de aproximadamente 58 gramas de sal. Isso muito mais do que a quantidade normalmente acrescentada a legumes que vamos cozinhar no vapor, o que feito principalmente pelo gosto.

8-REFERNCIAS

FELTRE, Ricardo, Qumica Geral, Vol. I, Ed. Moderna, 6 Ed., So Paulo/SP, 2004.Ilustrao:http://www.profjoaoneto.com/quimicag/estadex.htm acesso em 25/05/15

Por Jennifer Fogaa, Graduada em Qumica http://www.brasilescola.com/quimica/graficos-mudanca-estado-fisico.htm acesso em 25/05/15

Paulo Augusto Bisquolo, Especial para a Pgina 3 Pedagogia & Comunicao professor de fsica do colgio COC-Santos (SP). http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/mudancas-de-estado-fisico--b-fusao-solidificacao-vaporizacao-sublimacao-e-condensacao.htm acesso em 25/05/15

ANEXOImagens da realizao do experimento