(Unicamp-SP 1997) Considere quatro garrafas térmicas contendo:
- Garrafa 1: 20 g de água líquida e 80 g de gelo.
- Garrafa 2: 70 g de solução aquosa 0,5 mol/dm3 em sacarose e 30 g de gelo picado.
- Garrafa 3: 50 g de água líquida e 50 g de gelo picado.
- Garrafa 4: 70 g de solução aquosa 0,5 mol/dm3 em NaCℓ e 30 g de gelo picado.
O conteúdo de cada garrafa está em equilíbrio térmico, ou seja, a temperatura do sólido é igual à do líquido.
a) Considere que as temperaturas T1, T2, T3 e T4 correspondem, respectivamente, às garrafas 1, 2, 3 e 4. Ordene essas temperaturas de maneira crescente, usando os símbolos adequados dentre os seguintes: >, <, ≥, ≤, =.
b) Justifique a escolha da menor temperatura.
Resolução
a) T4 < T2 < T1 = T3
b) As temperaturas das garrafas 1 e 3 são iguais porque contêm apenas água nos estados líquido e sólido em equilíbrio térmico. E, por não conter sais dissolvidos, são maiores do que as temperaturas nas garrafas 2 e 4.
Apesar de terem a mesma concentração de soluto, a temperatura da garrafa 4 é menor do que a da garrafa 2. Isso ocorre porque na garrafa 4 há uma quantidade maior de partículas dissolvidas, pois o NaCℓ é uma substância iônica e a sacarose é uma substância molecular, conforme as reações a seguir:
NaCℓ(s) → Na+(aq) + Cℓ–(aq)
C12H22O11(s) → C12H22O11(aq)
Repare que, em concentrações iguais, a dissolução do NaCℓ origina o dobro de partículas do que na dissolução da sacarose.
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