Físico-Química ⇒ água liquida a -10°C Tópico resolvido

[Argean]

Bom dia a todos.

Em uma questão do ITA, há uma proposta que compara a pressão de vapor da água liquida e solida a T= -10°C.

Minha resposta foi de que as duas teriam a mesma pressão de vapor, visto que a água a -10°C está congelada (embora, para uma questão do ITA, era de se imaginar que a resposta não seria tão óbvia). ERRADO!

Como sólidos têm pressão de vapor menor que líquidos (menos voláteis), [tex3]Pv_{gelo}[/tex3]<[tex3]Pv_{líquido}[/tex3]

Aparentemente há possibilidade da água estar em estado liquido nessa temperatura.

Como é possível?? Por meio de alta pressão?
Tentei imaginar uma situação em que, a -10°C, tanto água líquida quanto solida estivessem convivendo. Pesquisei e não encontrei nenhuma explicação.

Se alguém tiver uma posição para isto, compartilhe por favor.

OBS: Não transcrevi a questão inteira aqui pq, além de extensa, se tratava de tópicos muito básicos de propriedade coligativa, com exceção desse ponto acima, muito incomum e que tem relevância para o assunto.

Obrigado!!

[lmtosta]

Argean,


Como já comentei em outros posts por aqui e em outros fóruns, existe uma falha gravíssima no ensino de Estados Físicos da Matéria neste país!!!!!!!!!

Assim como existe vapor de água em temperaturas abaixo da ebulição, também pode haver água líquida e vapor de água em qualquer temperatura que esteja acima do Zero Absoluto!!!!!!!!!!

Embora globalmente haja menos energia no Estado Sólido, localmente e pontualmente um conjunto de moléculas pode absorver parte desse pouco calor no Estado Sólido e evoluir para o Estado Líquido, por exemplo, formando uma fina camada de líquido sobre o imenso corpo sólido, além de vapor de água, já que a pressão de vapor é acima de zero!!!!!!!!!

Quando ocorre a fusão, por exemplo, não significa que, em um "passe de mágica", todo o sólido virará líquido. Não é isso!!!!!!!!!

O ponto de fusão indica que, de modo infinitesimal, um tênue aumento da temperatura favorecerá o estado líquido, enquanto que uma tênue redução de temperatura favorecerá o estado sólido, em uma interação dinâmica entre fases!!!!!!!!!!

Jamais a fusão ou solidificação indicará que haverá apenas líquido ou sólido, respectivamente, mas sim que a formação deles será ou não favorecida!!!!!!!!!

Quer prova maior do que deixar um copo de água exposto ao ar livre por dias ou semanas??????

Se o vapor só existisse acima do ponto de ebulição, esta água não "desapareceria" do copo, não é mesmo??????

No entanto, ela evapora normalmente, mesmo numa temperatura que favorece o estado líquido. Percebe a diferença???????

Infelizmente as escolas ensinam este conteúdo de modo completamente equivocado e absurdo!!!!!!!!!!

[Argean]

lmtosta, entendo sua posição, de um ponto de vista teórico. Vc fala em uma fina camada liquida sobre imensa camada de gelo. Para essa situação, imagino que a camada fina não estará com -10 ° C, pois absorveu calor.

Água em forma liquida em uma temperatura tão baixa (-10 ° C)? Era de se imaginar que toda a possível água liquida teria se solidificado. Em valores próximos a 0 °C, é possível compreender. Até porque a água comum possui pequena quantidade de solutos dissolvidos (agua não deionizada), o que reduz seu ponto de congelamento. Li, recentemente um artigo falando em agua liquida a - 41 °C. Mas não havia explicação para o fato.

Pensando em um ponto de vista prático, como isso poderia ocorrer?

Imaginemos em um laboratório: se eu aumentasse a pressão em um recipiente, reduzisse a T para -10 ° C e introduzisse agua liquida e um pedaço de gelo, seria possível obter essa situação?

[lmtosta]

Para essa situação, imagino que a camada fina não estará com -10 ° C, pois absorveu calor.

Não. A temperatura permanece a -10ºC. Nem sempre absorção de calor implica aumento de temperatura. Vide calor latente de fusão!!!!!!!!!!

Água em forma liquida em uma temperatura tão baixa (-10 ° C)?

Sim, como disse, não é para ser um problema!!!!!!!!!

Assim como é possível uma pressão de vapor de água a uma temperatura de, digamos, -170ºC!!!!!!!!!!!

Baixa, mas existe!!!!!!!!!!

Imaginemos em um laboratório: se eu aumentasse a pressão em um recipiente, reduzisse a T para -10 ° C e introduzisse agua liquida e um pedaço de gelo, seria possível obter essa situação?

Predominaria o sólido, mas seria possível sim existir algum líquido, mesmo que em proporções menores, ou pequenas mesmo!!!!!!!!!!

[Argean]

lmtosta, perfeito. Muito esclarecedor, como sempre. Muito obrigado.