Sobre o tema
O derretimento de gelo em água é um fenômeno que ilustra conceitos fundamentais de termodinâmica e mudanças de fase. Quando gelo e água coexistem a 0 °C, o sistema está em equilíbrio térmico. Durante a fusão, a temperatura permanece constante porque o calor fornecido é usado para quebrar as ligações moleculares do gelo (calor latente), sem aumentar a energia cinética média. Além disso, a densidade do gelo é menor que a da água líquida, pois a estrutura cristalina do gelo ocupa mais volume. Assim, ao derreter, o volume total do sistema diminui, já que a mesma massa de água ocupa menos espaço. Esse comportamento é crucial para entender fenômenos como o degelo de icebergs e o ciclo da água.
Tópicos relacionados
- Calor latente de fusão
- Mudanças de fase e temperatura constante
- Densidade da água e do gelo
- Equilíbrio térmico e calorimetria
- Comportamento anômalo da água
Enunciado
Icebergs flutuam na água do mar, assim como o gelo em
um copo com água potável. Imagine a situação inicial de
um copo com água e gelo, em equilíbrio térmico à
temperatura de 0 °C. Com o passar do tempo o gelo vai
derretendo. Enquanto houver gelo, a temperatura do
sistema
Alternativas
- A)
permanece constante, mas o volume do sistema
aumenta. - B)
permanece constante, mas o volume do sistema
diminui. - C)
diminui e o volume do sistema aumenta.
- D)
diminui, assim como o volume do sistema.
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Perguntas frequentes
Por que a temperatura do sistema permanece constante enquanto o gelo derrete?
Porque o calor fornecido é absorvido como calor latente de fusão, utilizado para mudar o estado sólido para líquido, sem aumentar a energia cinética das moléculas.
O que acontece com o volume do sistema quando o gelo derrete?
O volume diminui, pois o gelo tem densidade menor que a água líquida; a mesma massa de água ocupa menos volume no estado líquido.
O que é o comportamento anômalo da água?
É a propriedade da água de ser menos densa no estado sólido do que no líquido, ao contrário da maioria das substâncias, devido à estrutura cristalina do gelo.
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