Entalpia de transformação

A mudança de estado físico de uma substância requer energia.

Durante uma mudança de estado a energia recebida pelo sistema é usado na alteração da estrutura da substância, de um estado físico para outro, pelo que durante a mudança de estado não há alteração da temperatura do sistema (sólido+líquido, líquido+gás ou sólido+gás).

A energia utilizada numa mudança de estado é chamada calor latente da transformação.

O calor latente de fusão recebe o nome de entalpia de transformação se o processo for realizado a pressão constante.

A variação da energia interna da substância é igual a:

$$E=m \Delta H$$

em que:

\(E\) – Energia (J, joule)

\(m\) – Massa de substância (kg, quilograma)

\(\Delta H\)– Variação de entalpia de transformação (J kg-1, joule por quilograma)

As entalpias de transformação podem ser:

Positivas, quando o sistema recebe energia:

Variação de entalpia de fusão (\(\Delta H_{f}\));

Variação de entalpia de ebulição (\(\Delta H_{e}\));

Negativas, quando o sistema perde energia:

Variação de entalpia de solidificação (\(\Delta H_{s}\));

Variação de entalpia de condensação (\(\Delta H_{c}\)).

Relações entre as entalpias de transformação

O valor da energia necessária para realizar uma determinada mudança de estado físico, de uma determinada massa de substância, é simétrico da alteração no sentido inverso:

$$\Delta H_{f}=-\Delta H_{s}$$

$$\Delta H_{e}=-\Delta H_{c}$$

Exemplo:

\(\Delta H_{f \text{ água}}\) = 3,33 x 105 J kg-1

Para que 1 kg de gelo passa à forma líquida (fusão) é necessário fornecer 3,33 x 105 J de energia a essa massa de água!

Quando 1 kg de água líquida solidifica são libertados 3,33 x 105 J de energia!

\(\Delta H_{s \text{ água}}\) = -3,33 x 105 J kg-1

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