Sobre o tema
A relação entre pressão e ponto de ebulição é um conceito fundamental da termodinâmica. Ao nível do mar, a pressão atmosférica de 1 atm faz com que a água ferva a 100 °C. Quando a pressão diminui, como em altitudes elevadas ou em um sistema fechado com volume aumentado, a temperatura necessária para a ebulição também diminui. Esse princípio é ilustrado por experimentos simples, como o uso de uma seringa para reduzir a pressão sobre a água quente, fazendo-a ferver novamente sem aumento de temperatura. Compreender essa dependência é crucial para aplicações que vão desde o cozimento de alimentos em montanhas até o funcionamento de autoclaves e sistemas de refrigeração.
Tópicos relacionados
- Relação entre pressão e ponto de ebulição
- Experimento da seringa e ebulição
- Mudanças de fase da água
- Pressão atmosférica e altitudes
- Termodinâmica de sistemas fechados
Enunciado
Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 °C. Tendo por base essa afirmação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência:
- – Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa.
- – Quando a água começou a ferver, encostou, cuidadosamente, a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tampando-a em seguida.
- – Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo.
Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento
Alternativas
- A)
Permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa.
- B)
Provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa.
- C)
Produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água.
- D)
Proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água.
- E)
Possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição.
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Perguntas frequentes
Por que a água ferve a 100°C ao nível do mar?
Ao nível do mar, a pressão atmosférica é de aproximadamente 1 atm. Nessa pressão, a pressão de vapor da água iguala a pressão externa a 100°C, permitindo a formação de bolhas de vapor em todo o líquido.
O que acontece com o ponto de ebulição em altitudes elevadas?
Em altitudes elevadas, a pressão atmosférica é menor, então a água ferve a temperaturas mais baixas, dificultando o cozimento de alimentos. Por exemplo, no topo do Monte Everest, a água ferve a cerca de 70°C.
Como a pressão afeta a ebulição da água?
A ebulição ocorre quando a pressão de vapor do líquido iguala a pressão externa. Reduzir a pressão externa diminui o ponto de ebulição, enquanto aumentá-lo eleva o ponto de ebulição. Esse princípio é usado em panelas de pressão.