As mudanças de estado físico envolvem transformações entre sólido, líquido e gasoso, determinadas por trocas de energia e pelas condições de pressão e temperatura. No Ensino Médio, compreender esses processos exige relacionar o comportamento microscópico das partículas com fenômenos observáveis, como fusão, vaporização, condensação, solidificação, sublimação e deposição, além de interpretar gráficos de aquecimento e resfriamento.
Em situações reais, essas transformações aparecem em motores, panelas de pressão, formação de nuvens, produção de gelo seco, refrigeração e até na conservação de alimentos. Questões mais difíceis costumam exigir análise de curvas de aquecimento, equilíbrio entre fases, efeito da pressão no ponto de ebulição e distinção entre calor sensível e calor latente, articulando conceitos físicos com contextos cotidianos e tecnológicos.
Questões sobre mudanças de estado físico
Questão 01
Gabarito: alternativa A). Correto. A ebulição começa quando a pressão de vapor do líquido iguala a pressão externa, o que ocorre a menor temperatura em menor pressão atmosférica.
Questão 02
Gabarito: alternativa B). Correto. Em substância pura sob pressão constante, os patamares correspondem ao calor latente de fusão e de vaporização.
Comentários por alternativa:
- A) Nos patamares, a temperatura não aumenta; a energia não vai para elevar a agitação térmica média.
- B) Correto. Em substância pura sob pressão constante, os patamares correspondem ao calor latente de fusão e de vaporização.
- C) O aquecimento continua; a energia fornecida é usada na reorganização das partículas durante a mudança de fase.
- D) Justamente o contrário: patamares bem definidos são característicos de substâncias puras em pressão constante.
- E) Há expansão em alguns casos, mas o aspecto central é a absorção de calor latente para a transição de fase.
Questão 03
Gabarito: alternativa B). Correto. A formação direta de gelo a partir do vapor é deposição, também chamada sublimação reversa.
Comentários por alternativa:
- A) Pode haver condensação em alguns casos, mas o processo descrito é a passagem direta de vapor para sólido.
- B) Correto. A formação direta de gelo a partir do vapor é deposição, também chamada sublimação reversa.
- C) Fusão é passagem de sólido para líquido, incompatível com a formação inicial do gelo observado.
- D) Vaporização não explica a formação de gelo sobre superfície fria a partir do vapor do ar.
- E) Não há ebulição localizada envolvida; o resfriamento do vapor favorece deposição sobre a superfície.
Questão 04
Gabarito: alternativa B). Correto. Durante a fusão a 0 °C, o calor recebido é latente e não aumenta a temperatura enquanto coexistem as duas fases.
Comentários por alternativa:
- A) Enquanto houver fusão a 0 °C, a temperatura permanece constante, sem aquecimento até 100 °C.
- B) Correto. Durante a fusão a 0 °C, o calor recebido é latente e não aumenta a temperatura enquanto coexistem as duas fases.
- C) A manutenção da temperatura não decorre de aumento de pressão interna, mas do uso de calor latente na fusão.
- D) Durante a coexistência de fases em equilíbrio, o calor não eleva a temperatura do gelo.
- E) A questão descreve fusão em 0 °C, não um processo simultâneo de vaporização na mesma taxa.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. A compressão pode modificar temperatura e pressão, aproximando o vapor das condições de condensação.
Comentários por alternativa:
- A) Gotículas líquidas não resultam de sublimação; sublimação é passagem entre sólido e gasoso.
- B) A condensação é favorecida quando o vapor atinge condições de saturação, não pela permanência gasosa.
- C) Correto. A compressão pode modificar temperatura e pressão, aproximando o vapor das condições de condensação.
- D) O ar atmosférico não se liquefaz nessas condições usuais de uma seringa manual.
- E) Ebulição é passagem de líquido para vapor, oposta ao aparecimento de gotículas líquidas.
Questão 06
Gabarito: alternativa C). Correto. O CO2 sólido sublima em condições ambientes, passando diretamente para o estado gasoso.
Comentários por alternativa:
- A) Fusão é a passagem de sólido para líquido, o que não ocorre com o gelo seco nesse contexto.
- B) Vaporização parte do estado líquido; aqui a transformação começa no estado sólido.
- C) Correto. O CO2 sólido sublima em condições ambientes, passando diretamente para o estado gasoso.
- D) A névoa visível é água condensada do ar, não liquefação do CO2 sólido.
- E) Deposição é a passagem de gás para sólido, sentido oposto ao observado no gelo seco.
Questão 07
Gabarito: alternativa A). Correto. O aumento da pressão interna eleva o ponto de ebulição da água, permitindo maior temperatura de cozimento.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. O aumento da pressão interna eleva o ponto de ebulição da água, permitindo maior temperatura de cozimento.
- B) Na panela de pressão, a ebulição ocorre em temperatura maior, não menor.
- C) Há equilíbrio entre líquido e vapor; mudanças de estado continuam ocorrendo no interior da panela.
- D) Temperatura maior corresponde a maior energia cinética média, não menor.
- E) Sublimação não descreve o comportamento da água líquida na panela de pressão.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto. Em patamar de resfriamento, a energia liberada é latente e a temperatura permanece constante durante a mudança de fase.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Em patamar de resfriamento, a energia liberada é latente e a temperatura permanece constante durante a mudança de fase.
- B) Essa descrição vale para trechos inclinados, não para um patamar com temperatura constante.
- C) Há troca de calor com o ambiente; justamente por isso ocorre a mudança de fase.
- D) No resfriamento, a energia interna não aumenta; durante a mudança de fase, parte dela diminui.
- E) Durante o resfriamento, a fase gasosa tende a ficar menos estável, favorecendo condensação.
Questão 09
Gabarito: alternativa C). Correto. No equilíbrio dinâmico, evaporação e condensação continuam ocorrendo com a mesma taxa.
Comentários por alternativa:
- A) A evaporação continua ocorrendo; o equilíbrio surge quando ela se iguala à condensação.
- B) Em frasco fechado e temperatura constante, estabelece-se equilíbrio antes do desaparecimento total do líquido.
- C) Correto. No equilíbrio dinâmico, evaporação e condensação continuam ocorrendo com a mesma taxa.
- D) A pressão de vapor de equilíbrio permanece constante na temperatura considerada.
- E) Há trocas contínuas de energia e matéria entre as fases, embora sem mudança macroscópica líquida.
Questão 10
Gabarito: alternativa A). Correto. Se a massa é a mesma e a fusão ocorre à mesma temperatura, mais energia implica maior calor latente de fusão.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Se a massa é a mesma e a fusão ocorre à mesma temperatura, mais energia implica maior calor latente de fusão.
- B) Calor específico relaciona energia e variação de temperatura, não a energia gasta no patamar de fusão.
- C) As amostras fundem à mesma temperatura; o dado relevante é a energia total da transição.
- D) Ponto de ebulição não pode ser inferido diretamente a partir da energia de fusão fornecida.
- E) Gastar mais energia na fusão sugere interações mais difíceis de vencer, não menor energia intermolecular.
Comentários por alternativa: