Estado físico dos componentes do ar

9 de março, 2013 às 8:22 | Postado em Gás e vapor, Mudanças de estado da matéria, Termologia, termodinâmica

A -190 ºC qual é o estado físico de cada componente do ar? Pergunta originalmente realizada em http://br.answers.yahoo.com/question .

A resposta a essa questão não é trivial pois deve-se conhecer a composição do ar e o PONTO CRÍTICO dos seus constituintes.

A TEMPERATURA CRÍTICA de uma substância é a temperatura acima da qual não é possível condensar a substância, mantendo a temperatura constante, por mais que se aumente a pressão. Ou seja, gases somente podem ser liquefeitos abaixo da temperatura crítica; de fato quando uma substância no estado gasoso pode ser liquefeita sem alterar a temperatura, apenas por elevação da pressão, diz-se que esta substância se apresenta no estado de VAPOR.

A composição do ar (em condições normais de temperatura e pressão) envolve principalmente nitrogênio e oxigênio. Entretanto há outras substâncias, em pequenas quantidades, no ar “normal” (isto é, o ar que respiramos), como por exemplo, água e gás carbônico. Ora, a temperatura crítica da água e do gás carbônico é muito superior a -190 ºC (respectivamente 374 ºC e 31 ºC) e portanto, a -190 ºC já condensaram e até solidificaram. Já o nitrogênio tem temperatura crítica de -147 ºC e o oxigênio -119 ºC e as respectivas pressões críticas são 34 atm e 50 atm. Logo, se a temperatura é -190 ºC e a pressão fosse UM POUCO maior do que a atmosférica, SERIA POSSÍVEL que tanto o nitrogênio, quanto o oxigênio estivessem liquefeitos pois essa temperatura é bem inferior às respectivas temperaturas críticas. Mas se a pressão for apenas 1 atm, tanto o nitrogênio quanto o oxigênio, estarão no estado gasoso, se apresentando como VAPOR (o estado de vapor é o estado gasoso abaixo da temperatura crítica). O nitrogênio do ar estará muito próximo de se liquefazer a 1 atm pois a temperatura de liquefação ou de ebulição é -196ºC.

Desta forma a pergunta é interessante mas a sua resposta está longe de ser trivial e está condicionada a uma informação omissa, qual seja, a pressão.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 9271.