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Dúvida sobre o resfriamento por evaporação

Olá! Tudo bem?

Eu gostaria de entender em um nível fundamental (o que realmente acontece!) o calor. Não somente aquela definição clássica e os tipos de transmissão de calor (condução, convecção e irradiação), mas sim o que precisamente está acontecendo em qualquer transferência da energia citada (como a Física Quântica a descreve, quais são as ondas eletromagnéticas envolvidas, ou seja: o que é o calor em si). Uma outra dúvida nessa mesma temática é: como um líquido que sofre um dos três tipos de vaporização -a evaporação- “retira energia” de um sistema? Essa última pergunta é baseada na questão de 2012 do vestibular da UNB (deixarei aqui o link, é a questão 29), em que eu realmente não entendi alguns aspectos da situação, como “por que o éter etílico retira energia do álcool etílico, se ambos estão à mesma temperatura? O que realmente aconteceu aí?”. Peço mil desculpas pelo textão!   🙂

O link da questão (é a 29):  http://www.cespe.unb.br/vestibular/1VEST2012/arquivos/VEST12012_002_04.pdf

Obrigadão pela atenção!  🙂

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Calor é o processo de transferência espontânea de energia de um sistema para outro devido exclusivamente à diferença de temperatura entre os sistemas.  O calor (o processo de transferência de energia) acontece do sistema na temperatura mais alta para o sistema na temperatura mais baixa. Deixo como sugestão para o esclarecimento do conceito de calor o vídeo do Prof. Douglas Gomes: O jeito ERRADO e o jeito CERTO de estudar CALOR.

Dois sistemas também podem trocar energia por intermédio de outro processo: trabalho. A postagem Termodinâmica: as diversas formas de trabalho trata desse processo.

Recomendo ainda o vídeo do Prof. Jorge Sá Martins (UFF) sobre os dois processos:   Calor e Trabalho: processos de troca de energia.

A evaporação é um tipo de vaporização que acontece na superfície de um líquido levando a substância ao estado de vapor. Este processo ocorre quando as moléculas do líquido que possuem energia cinética suficiente para ultrapassarem a superfície do líquido, escapam do estado líquido para o estado gasoso.

Quando ocorre a evaporação, como as moléculas que escapam são aquelas que possuem maior energia cinética, o restante que permanece no estado líquido diminuiu em média sua energia cinética. A energia cinética média de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura (absoluta) do líquido. Portanto, quando há evaporação o líquido baixa sua temperatura, o líquido resfria, pois as moléculas mais energéticas escapam.

Há diversas postagens evidenciando este resfriamento do líquido por evaporação. Indico as seguintes: Em que situação a comida esfria mais rapidamente? e  Resfriamento do álcool ou da água por evaporação.

Na situação da questão 29, o éter etílico baixa sua temperatura  devido à evaporação. Então, como o recipiente com éter etílico está banhado por álcool etílico, há transferência de energia do álcool etílico para o éter etílico. Ou seja, o processo de calor acontece entre os dois líquidos por não mais se encontrarem na mesma temperatura.

“Docendo discimus.” (Sêneca)


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