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Pressão de vapor - Conceito

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Pressão de vapor - Conceito

Mensagem por Gustavoadp em Qui Fev 18 2016, 21:46

Vi numa explicação que: "Um líquido entra em ebulição quando a pressão de vapor do líquido torna-se igual a pressão existente sobre a superfície do líquido."

Então vamos pegar 2 exemplos da água.
Ao nível do mar (1 atm), a pressão de vapor é 1 atm (Pv = Patm).
Aumentando a altitude, vamos supor que a pressão está (0,9 atm), então a pressão de vapor da água é 0,9 atm (Pv = Patm).

Mas também vi que quanto maior a pressão de vapor, menor é seu ponto de ebulição. Mas lá no exemplo, aumentando a altitude, a água teve um abaixamento da temperatura de ebulição, porém, a pressão de vapor também abaixou.

Alguém ajeita esse conceito, que fiquei confuso. Valeu.

Gustavoadp
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Re: Pressão de vapor - Conceito

Mensagem por Robson Jr. em Qui Fev 18 2016, 22:31

Gustavo, dois conceitos precisam ser compreendidos:

1) A pressão de vapor de um líquido cresce com o aumento da temperatura;
2) Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor iguala-se à pressão exercida sobre sua superfície.

Observe como se comporta o valor da pressão de vapor da água conforme aumentamos a temperatura:
0 ºC0.006 atm
25 ºC 0.03 atm
50 ºC0.12 atm
75 ºC0.39 atm
100 °C1 atm
De fato, os valores da tabela concordam com 1). Agora raciocinemos também baseados em 2).

Ao nível do mar, a pressão atmosférica vale 1 atm. Independente dessa pressão, se a água estiver a 0 ºC sua pressão de vapor será 0,006 atm; se estiver a 75 ºC, será de 0.39 atm. Ocorre que, nesse caso, precisaremos aquecer a água até 100 ºC para que sua pressão de vapor se iguale à atmosférica. Por isso, dizemos que a água à 1 atm entra em ebulição à 100 ºC.

Suponha agora uma região de maior altitude, digamos com pressão atmosférica 0,85 atm. Se a água estiver a 25 ºC sua pressão de vapor será de 0,03 atm; se estiver a 50ºC, será de 0,12 atm. Observe que a pressão de vapor da água depende apenas da temperatura em que esse líquido se encontra. Ocorre que, nesse caso, precisaremos aquecer a água até 95 ºC (este valor não consta na tabela) para que sua pressão de vapor atinja 0,85 atm. Por isso, nessa região de maior altitude, diríamos que a água entra em ebulição a 95ºC.

Então me permita esclarecer algumas confusões que você fez.

Ao nível do mar (1 atm), a pressão de vapor é 1 atm (Pv = Patm).
Aumentando a altitude, vamos supor que a pressão está (0,9 atm), então a pressão de vapor da água é 0,9 atm (Pv = Patm).

Não existe isso de que ao nível do mar a pressão de vapor da água é tal. A pressão de vapor da água dependerá da temperatura, portanto você precisa raciocinar com alguma temperatura em mente.

Mas também vi que quanto maior a pressão de vapor, menor é seu ponto de ebulição

Se à uma determinada temperatura um líquido possuir uma pressão de vapor "maior que o comum", então esse líquido não precisará ser tão aquecido para que a sua já alta pressão de vapor suba mais um pouco e atinja a pressão atmosférica. Por isso dizemos, grosso modo, que se Pvapor é alta, P. Ebuli. é baixo (lembrando que estas são tendencias).

 Mas lá no exemplo, aumentando a altitude, a água teve um abaixamento da temperatura de ebulição, porém, a pressão de vapor também abaixou.

Um abaixamento da pressão atmosférica de fato implicou num abaixamento do ponto de ebulição. No entanto, a água continuou variando sua pressão de vapor apenas com a temperatura.

Robson Jr.
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Re: Pressão de vapor - Conceito

Mensagem por Gustavoadp em Qui Fev 18 2016, 23:05

Robson Jr. escreveu:2) Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor iguala-se à pressão exercida sobre sua superfície.

Ainda não compreendi, levando em conta minha hipótese.
 
1) Aqui vai evaporar a 1 atm                     2) Aqui vai evaporar a 0,85 atm
 1 atm                                                          0,85 atm
   |                                                                   |
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 1 atm                                                               0,85 atm

Na 2, a pressão te vapor tá menor que na 1.
Porém o ponto de ebulição lá foi menor. Mas ponto de ebulição baixo, significaria pressão de vapor alta.

Consegui explicar melhor meu ponto?

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Re: Pressão de vapor - Conceito

Mensagem por Gustavoadp em Qui Fev 18 2016, 23:06

OBS: Essa edição não saiu como indicava na caixa de mensagem ^^

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Re: Pressão de vapor - Conceito

Mensagem por Robson Jr. em Sex Fev 19 2016, 00:28

Gustavoadp escreveu:
Robson Jr. escreveu:2) Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor iguala-se à pressão exercida sobre sua superfície.

Ainda não compreendi, levando em conta minha hipótese.
 
1) Aqui vai evaporar a 1 atm                     2) Aqui vai evaporar a 0,85 atm
 1 atm                                                          0,85 atm
   |                                                                   |
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 1 atm                                                               0,85 atm

Na 2, a pressão te vapor tá menor que na 1.
Porém o ponto de ebulição lá foi menor. Mas ponto de ebulição baixo, significaria pressão de vapor alta.


Consegui explicar melhor meu ponto?

Gustavo, a confusão que você está fazendo vai ser desfeita no momento em que você entender as relações entre pressão de vapor e ponto de ebulição.

Nós podemos dizer o seguinte: dados dois líquidos X e Y à uma mesma temperatura, aquele que possuir a maior pressão de vapor será o de menor temperatura de ebulição. 

Por quê? 

Suponha uma mesma pressão atmosférica Patm, e uma mesma temperatura Tinicial

O líquido que possuir a maior pressão de vapor estará inicialmente mais perto de Patm; portanto, após um aquecimento pequeno (digamos Tfinal = Tinicial + 10), a pressão de vapor crescerá o suficiente para se igualar a Patm. Nesse caso, a temperatura de ebulição é Tinicial + 10.

O líquido que possuir a menor pressão de vapor estará inicialmente mais longe de Patm; portanto, após um aquecimento grande (digamos Tfinal = Tinicial + 40), a pressão de vapor crescerá o suficiente para se igualar a Patm. Nesse caso, a temperatura de ebulição é Tinicial + 40.

Observe que, na situação de ebulição, ambos os líquidos possuíam pressão de vapor igual à Patm. No entanto, essa igualdade ocorreu em temperaturas distintas, porque as pressões de vapor iniciais eram distintas à uma mesma temperatura inicial.


O exemplo abaixo deve ajudar a reforçar a ideia:

● ao nível do mar, Patm = 1 atm;
● numa montanha, Patm = 0,85 atm.

Suponhamos que eu aquecesse um recipiente com água na sua casa, que não está nem ao nível do mar nem na altura da montanha. Independentemente da pressão atmosférica na sua casa, os valores de pressão de vapor da água progrediriam com a temperatura conforme a tabela abaixo:

Temperatura (ºC)
Pressão de vapor (atm)
Constatação
850,58Não estaria em ebulição nem ao nível do mar nem na montanha
900,7Não estaria em ebulição nem ao nível do mar nem na montanha
950,85Não estaria em ebulição ao nível do mar, mas estaria na montanha
1001Estaria em ebulição ao nível do mar, enquanto que na montanha já teria entrado em ebulição à 95 ºC

Robson Jr.
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