Funcionamento da superfusão/sobrefusão
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Funcionamento da superfusão/sobrefusão
Por que a água em superfusão aquece quando o sistema é perturbado ? Por exemplo, se ela esta a -4 ºC ela vai para 0 ºC e libera o calor que ela deveria ter perdido na mudança de fase (massa de água multiplicada pelo calor latente de fusão).O próprio calor liberado pela massa de água na solidificação é usado para o aquecimento ?
danielgtr808- Iniciante
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Re: Funcionamento da superfusão/sobrefusão
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In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
O Universo das coisas que eu não sei é incomensuravelmente maior do que o pacotinho de coisas que eu penso que sei.
Euclides- Fundador
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Re: Funcionamento da superfusão/sobrefusão
Euclides escreveu:https://pir2.forumeiros.com/t23674-duvida-teorica-sobrefusao#79977
Li a explicação e entendi que a energia retirada para diminuir a temperatura da água em sobrefusão teria o mesmo valor numérico da energia retirada para solidificar parte dessa água, entretanto, eu só não entendi como essa água que se solidifica se aquece, pois ela que libera a energia, ou seja, como a temperatura dela sobe para a do ponto de fusão ? Com um exercício acho que consigo explicar melhor minha dúvida:
supondo que 100 gramas de água esteja em sobrefusão a -10 ºC.
Ou seja, foi retirado 100*-10 = 1000 cal dessa água para deixá-la nessa temperatura. Quando o sistema é perturbado temos:
100*1(0-(-10)) + m*-80 = 0
m = 12,5 gramas -> de água que se tornou gelo, sobrando 87,5 gramas de água a -10 ºC.
a energia liberada pelo gelo seria de: 12,5*80 = 1000 calorias.
A energia necessária para aquecer a água restante até o ponto de fusão seria: 87,5*10 = 875 cal
Sobrando 125 cal. Entretanto, sabendo que a primeira coisa que ocorre quando o sistema é perturbado é a solidificação, o gelo então estaria a -10 ºC, como essa energia liberada voltaria para o gelo para que ele seja aquecido até 0 ºC ?
A unica solução que eu consigo pensar é: Essa energia aquece a água ainda mais, ficamos com: 125 = 87,5*dt, em que dt = 125/87,5 = 10/7 ºC acima de 0 ºC. Devido a diferença de temperatura entre o gelo e a água aquecida, teríamos um fluxo de calor, sedendo todos os 125 cal obtidos no aquecimento para o gelo, estabelecendo o equilíbrio em 0 ºC. Entretanto, eu não acho nenhum gráfico/explicação que diz isso e nem tenho condições de fazer o experimento em casa, então não posso confirmar essa hipótese.
danielgtr808- Iniciante
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Data de inscrição : 26/08/2017
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Re: Funcionamento da superfusão/sobrefusão
Será necessário fornecer calor a uma substância para romper as ligações de seus cristais liberando as moléculas que o constituem. Este é, portanto, um processo endotérmico.
Ao contrário, ao formar cristais, uma substância libera calor pela perda do grau de liberdade de suas moléculas. Este é um processo exotérmico.
A água resfriada muito lentamente pode descer abaixo de zero °C em estado líquido, sem a formação de cristais, típicos do estado sólido. Esse é um estado muito instável e qualquer adição de uma pequena fração de energia, seja pelo contato com uma superfície mais quente ou pequena agitação desencadeia a formação dos cristais. Como vimos, este processo é exotérmico e libera calor. Essa energia, entretanto, é trocada adiabaticamente, sem ser cedida para o meio e, dissipada na própria substância eleva sua temperatura instantaneamente até o zero °C, temperatura em que a água se apresenta cristalizada na forma de gelo.
Ao contrário, ao formar cristais, uma substância libera calor pela perda do grau de liberdade de suas moléculas. Este é um processo exotérmico.
A água resfriada muito lentamente pode descer abaixo de zero °C em estado líquido, sem a formação de cristais, típicos do estado sólido. Esse é um estado muito instável e qualquer adição de uma pequena fração de energia, seja pelo contato com uma superfície mais quente ou pequena agitação desencadeia a formação dos cristais. Como vimos, este processo é exotérmico e libera calor. Essa energia, entretanto, é trocada adiabaticamente, sem ser cedida para o meio e, dissipada na própria substância eleva sua temperatura instantaneamente até o zero °C, temperatura em que a água se apresenta cristalizada na forma de gelo.
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Euclides- Fundador
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Data de inscrição : 07/07/2009
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Re: Funcionamento da superfusão/sobrefusão
Euclides escreveu:Será necessário fornecer calor a uma substância para romper as ligações de seus cristais liberando as moléculas que o constituem. Este é, portanto, um processo endotérmico.
Ao contrário, ao formar cristais, uma substância libera calor pela perda do grau de liberdade de suas moléculas. Este é um processo exotérmico.
A água resfriada muito lentamente pode descer abaixo de zero °C em estado líquido, sem a formação de cristais, típicos do estado sólido. Esse é um estado muito instável e qualquer adição de uma pequena fração de energia, seja pelo contato com uma superfície mais quente ou pequena agitação desencadeia a formação dos cristais. Como vimos, este processo é exotérmico e libera calor. Essa energia, entretanto, é trocada adiabaticamente, sem ser cedida para o meio e, dissipada na própria substância eleva sua temperatura instantaneamente até o zero °C, temperatura em que a água se apresenta cristalizada na forma de gelo.
Entendo... obrigado
danielgtr808- Iniciante
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