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Pressão de vapor.

 

25/11/2009

Autor y Coautor(es)
José Marcelo Gomes
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VICOSA - MG COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI

Edson Luis Nunes, Daniel Rodrigues Ventura, Isnard Domingos Ferraz, José Ângelo de Faria.

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Médio Física Calor, ambiente e usos de energia
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Entender que o estado físico das substâncias pode ser alterado por intermédio de outras variáveis que não seja a temperatura (aquecimento ou resfriamento).

Duração das atividades
Uma aula de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Pressão, volume, temperatura ambiente, estados da matéria (líquido e gasoso) e mudanças de estado de substâncias (fusão e vaporização).

Estratégias e recursos da aula

Conduza em sala de aula o seguinte experimento, antes de quaisquer explicações teóricas. Chame seus alunos para próximo de você, de modo que todos possam ver a execução. Pegue, então, uma seringa utilizada na área de saúde (a de maior volume possível). Coloque em seu interior 2 mL de água. Retire todo o ar. Então tampe sua extremidade pequena (boca) com o dedo polegar, e puxe o êmbolo até a máxima extensão possível. Bolhas irão se formar devido a redução drástica de pressão no interior da seringa (ebulição) à temperatura ambiente. Faça para os alunos as seguinte perguntas?
1) o que aconteceu?
2) a água entrou em ebulição bem abaixo de 100oC?
3) como isto é possível?

A6_F1_Equilibrio_vapor.png

(imagem de autoria pessoal)

Apresente então os esquemas das Figura 1, 2 e 3 para os alunos, e explique a experiência conduzida, relacionando pressão de vapor, ebulição e temperatura. Explique que, imediatamente após o levantamento do êmbolo (Figura 2), um grande número de partículas de água se transforma em vapor até que seja atingida a situação de equilíbrio (Figura 3). Comente que, na situação 3, chamada de vapor saturante, o processo de troca de partículas entre líquido e vapor continua, mas, o número de partículas recapturadas pelo líquido é a mesma quantidade de partículas que se transforma em vapor, por unidade de tempo.
Neste momento, podem ser introduzidos os conceitos de pressão máxima de vapor (pmv) e pressão parcial de vapor (ppv). Utilize-se das Figura 4-7, que representam o mesmo procedimento ilustrado nas figuras anteriores, com a exceção de que, após todo o líquido ter se vaporizado, o êmbolo é levantado mais um pouco (situação de passagem de pressão máxima de vapor pmv, para pressão parcial de vapor, ppv).

A6_F2_Pressoes_vapor_Maxima_Parcial.png

(imagem de autoria pessoal)

Apresente então aos alunos a Figura 8, que representa todo o procedimento visto graficamente (pressão versus volume). Peça que eles identifiquem, das três linhas do gráfico, qual representa cada uma das Figuras 4 a 7.

A6_F3_Pressoes_vapor_Maxima_Parcial.png

(imagem de autoria pessoal)

Recursos Complementares

Aprenda mais sobre Pressão de vapor:

Portal São Francisco: http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/estados-fisicos-da-materia/estados-fisicos-da-materia-1.php

Geocities:  http://br.geocities.com/galileon/2/termo/mud_est.htm

Algosobre Vestibular: http://www.algosobre.com.br/fisica/calorimetria-mudanca-de-estado-fisico.html

 

NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica. São Paulo: Editora  Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a ed., 2007.

Avaliação

Elabore questões teóricas sobre o assunto que envolvam situações reais, como por exemplo o comportamento de uma panela de pressão. Peça para que os alunos analisem a relação pressão/volume/vapor na situação inicial e final da panela durante a cocção de arroz, por exemplo.

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