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Assinale a alternativa que contém o nome correto da mudança

Guimarães — Mon, 08 Jul 2024 23:15:58 +0000

No extremo sul do Chile, foi inaugurada, em 2022, a primeira planta industrial do mundo para produção de combustíveis ecológicos. O processo utiliza dois recursos: o vento e a água, que são abundantes na região. O vento é responsável pela geração de energia elétrica limpa fornecida à usina. Essa energia é utilizada a fim de realizar a eletrólise da água para obtenção de hidrogênio, substância usada na produção do combustível sintético (denominado e-fuel). Uma estação aspira o ar atmosférico e separa o dióxido de carbono dos demais componentes do ar. Por meio de pressurizadores, condensadores e filtros, o CO2 é armazenado no estado líquido. Feito isso, o próximo passo é reagir o CO2 com o hidrogênio, gerando o metanol sintético que, refinado, resulta na gasolina sintética, conforme o esquema.

Assinale a alternativa que contém o nome correto da mudança de estado físico, ocorrida com o dióxido de carbono, no processo indicado em (I).

(A) Condensação
(B) Vaporização
(C) Sublimação
(D) Fusão
(E) Ebulição

Solução:

O processo indicado por I mostra a flecha indo do ar para o $$CO_{2}$$ líquido, portanto temos a mudança de estado do gás para o líquido, que se chama condensação.

Resposta: letra A

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ENEM 2016 – Q. 67

Guimarães — Mon, 25 Jul 2022 22:02:18 +0000

Primeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-se fogo; e, inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns aos outros de forma cíclica.

PLATÃO. Timeu-Crítias. Coimbra: CECH, 2011.

Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são hoje entendidas como consequências macroscópicas de transformações sofridas pela matéria em escala microscópica.
Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma

A) troca de átomos entre as diferentes moléculas do material.
B) transmutação nuclear dos elementos químicos do material.
C) redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material.
D) mudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes do material.
E) alteração nas proporções dos diferentes isótopos de cada elemento presente no material.

Solução:

A mudança de estado entre sólido, líquido e gasoso consiste em um rearranjo estrutural dos diferentes constituintes do material.

Resposta: letra D.

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FUVEST 2017 (3º Dia – 2ª Fase) – Q. 02

Guimarães — Tue, 14 Jun 2022 19:26:02 +0000

Um cilindro termicamente isolado tem uma de suas extremidades fechadas por um pistão móvel, também isolado, que mantém a pressão constante no interior do cilindro. O cilindro contém uma certa quantidade de um material sólido à temperatura $$T_{i} = -134^{\circ} C$$. Um aquecedor transfere continuamente 3000 W de potência para o sistema, levando-o à temperatura final $$T_{f} = 114^{\circ} C$$. O gráfico e a tabela apresentam os diversos processos pelos quais o sistema passa em função do tempo.

a) Determine a energia total, E, fornecida pelo aquecedor desde $$T_{i} = -134^{\circ} C$$ até $$T_{f} = 114^{\circ} C$$.
b) Identifique, para esse material, qual dos processos (I, II, III, IV ou V) corresponde à mudança do estado sólido para o estado líquido.
c) Sabendo que a quantidade de energia fornecida pelo aquecedor durante a vaporização é $$1,2\cdot 10^{6}\, J$$, determine a massa, M, do material.
d) Determine o calor específico a pressão constante, $$c_{p}$$, desse material no estado líquido.

Note e adote:
Calor latente de vaporização do material = 800 J/g.
Desconsidere as capacidades térmicas do cilindro e do pistão.

Confira nossa lista de Exercícios de Calor Latente

Solução:

a) Energia pode ser calculada da seguinte forma: $$E = P_{ot}\cdot \Delta t$$ O tempo total em que o aquecedor fornece energia é 760 s. Portanto

$$E = 3000\cdot 760 \longrightarrow 2,28\cdot 10^{6}\, J$$.

b) Sabemos que o material está no estado sólido. O gráfico mostra dois patamares, que são mudanças de estado. Portanto o primeiro patamar mostra a mudança de estado de sólido para líquido, ou seja, processo II.

c) O processo IV é o que representa a vaporização. Neste caso nós temos

$$Q = m\cdot L \longrightarrow 1,2\cdot 10^{6} = m\cdot 800 \longrightarrow m = 1500\, g\,\, ou\,\, m = 1,5\, kg$$.

d) Aqui podemos dizer que

$$Q_{III} = P_{ot}\cdot \Delta t_{III} \longrightarrow Q_{III} = 3000\cdot 250 \longrightarrow Q_{III} = 7,5\cdot 10^{5}\, J$$.

Agora podemos descobrir o calor específico:

$$Q = m\cdot c_{p}\cdot\Delta T \longrightarrow 7,5\cdot 10^{5} = 1,5\cdot c_{p}\cdot 200 \longrightarrow c_{p} = 2,5\cdot 10^{3}\, \frac{J}{kg^{\circ} C}$$.

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Unesp 2021 – 1ª Fase – Humanas e Exatas – Q.75

Guimarães — Fri, 16 Apr 2021 19:45:56 +0000

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.
(C) temperatura inferior a 0,0025°C e pressão superior a 101,3 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.

Solução:

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UNESP 2013 (1ª Fase) – Q. 80 (Física)

Guimarães — Wed, 27 Jul 2016 23:06:06 +0000

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.
(C) 2 e 3.
(D) 1 e 3.
(E) 5 e 3.

Solução:

Na primeira etapa, a água passa do estado líquido para o estado sólido, portanto é o processo 2. Na segunda etapa, a água passa do estado sólido diretamente para o estado de vapor, portanto é o processo 3.

Resposta: letra C.

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