segunda-feira, 27 de abril de 2020

Solubilidade e Calor específico da água

Habilidade: Reconhecer como a solubilidade e o calor específico da água possibilitam a vida no planeta.

Solubilidade
Solubilidade é a propriedade física das substâncias de se dissolverem, ou não, em um determinado líquido.  

Denomina-se soluto, os compostos químicos que se dissolvem em outra substância. O solvente é a substância na qual o soluto será dissolvido para formação de um novo produto.  

A dissolução química é o processo de dispersão do soluto em um solvente, dando a origem a uma solução ou mistura homogênea.  

Os solutos podem ser classificados em:  
Solúvel: são os solutos que se dissolvem no solvente. 
Pouco solúvel: são os solutos que apresentam dificuldade de se dissolver no solvente. 
Insolúvel: são os solutos que não se dissolvem no solvente. 

Um princípio comum em solubilidade é: “semelhante dissolve semelhante”. Isso quer dizer que um soluto polar tende a se dissolver em um solvente polar. O mesmo é verdadeiro para substâncias apolares.  

Veja alguns exemplos:  
Os hidrocarbonetos, apolares, apresentam pouca solubilidade em água, que é polar. 
O álcool (polar) é solúvel em água, mas não é solúvel em gasolina (apolar). 
A solubilidade dos sais é diferenciadaEles podem ser classificados em: sal solúvel e sal praticamente insolúvel.

Calor específico da água
O calor específico é a quantidade de calor que deve ser fornecida para que 1 g de substância tenha a sua temperatura elevada em 1°C. Cada substância possui um determinado valor de calor específico, que é geralmente expresso em cal/g.°C.  

Quanto maior for o calor específico de uma substância, maior será a quantidade de calor que deverá ser fornecida ou retirada dela para que ocorram variações de temperatura. A água, quando comparada com várias outras substâncias, possui o maior calor específico, que corresponde a 1 cal/g.ºC  

Comparando valores de calor específico     
A tabela ao lado traz o valor do calor específico de algumas substâncias de nosso cotidiano.    

Ao visitar a praia, percebemos que, durante o dia, a temperatura da água é inferior à temperatura da areia. 

A partir da tabela, podemos reparar que o calor específico da areia é bem menor que o da água, logo, a quantidade de energia necessária para aquecer a areia é menor e, por isso, seu aquecimento ocorre mais rápido. 

Durante a noite, a areia também perde energia mais facilmente que a água, esfriando-se mais rapidamente. 

Podemos ainda citar como exemplo o ato de colocar café quente em um copo de alumínio. Percebemos que rapidamente o alumínio aquece-se, chegando à mesma temperatura do café. Isso ocorre porque o calor específico do alumínio é pequeno.

Questões
(UFRGS-RS) Um determinado sal apresenta solubilidade em água igual a 135g/L, a 25°C. Dissolvendo-se, completamente, 150 g desse sal em um litro de água, a 40°C, e resfriando-se lentamente o sistema até 25°C, obtém-se um sistema homogêneo cuja solução será:  
a) diluída. 
b) concentrada. 
c) insaturada. 
d) saturada. 
e) supersaturada.

(Mackenzie-SP) Um exemplo típico de solução supersaturada é:   
a) água mineral. 
b) soro caseiro. 
c) refrigerante em recipiente fechado. 
d) álcool 46° GL. 
e) vinagre.

(PUC-RJ) Observe a figura abaixo, que representa a solubilidade, em g por 100 g de H2O, de 3 sais inorgânicos numa determinada faixa de temperatura:  
Assinale a afirmação correta: 
a) A solubilidade dos 3 sais aumenta com a temperatura. 
b) O aumento de temperatura favorece a solubilização do Li2SO4
c) A solubilidade do KI é maior que as solubilidades dos demais sais, na faixa de temperatura representada. 
d) A solubilidade do NaCl varia com a temperatura. 
e) A solubilidade de 2 sais diminui com a temperatura.

Ao visitar a praia durante um belo dia de sol, perceberemos que a areia estará bem quente, enquanto a água estará fria. Marque a alternativa que explica corretamente o motivo da diferença de temperatura entre as duas substâncias.  
a) O calor específico da água é muito menor que o da areia, por isso ela não se esquenta facilmente.  
b) O calor específico da areia é menor que o da água, por isso ela sofre variações de temperatura com maior facilidade.  
c) A quantidade de água é infinitamente superior à quantidade de areia, por isso a água nunca se esquentará.  
d) Por ser um líquido e apresentar maior proximidade das moléculas, a água sempre apresentará maior dificuldade para elevar sua temperatura.  
e) Todas as explicações acima estão incorretas.

Ao colocar bebidas quentes em copos de alumínio, qualquer pessoa sentirá desconforto em segurar o copo e beber o líquido. Isso ocorre porque:  
a) por mais que seja um isolante térmico, o alumínio possui baixo calor específico e facilmente sofre variações de temperatura.  
b) o alumínio possui alto calor específico e facilmente sofre variações de temperatura.  
c) o alumínio é um ótimo condutor térmico de baixo calor específico.  
d) o alumínio possui baixo calor específico e, por isso, facilmente sofre variações de temperaturas.  
e) o alumínio, tipo de material ferromagnético, possui baixo calor específico e, por isso, facilmente sofre variações de temperaturas.

Fonte:

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