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Ponto de ebulição

Ponto de Ebulição

Ponto de Ebulição

O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição refere-se ao período de um processo onde um líquido está a sofrer mudança de fase reduzindo sua fração em estado líquido e aumentando sua fração em estado gasoso, dadas as condições limítrofes como pressão atmosférica e taxa de calor – de forma mais rápida possível – geralmente de forma a observarem-se a formação rápida de bolhas de gás no interior do líquido que, emergindo à superfície, dispersam-se na fase gasosa. Usualmente “ponto de ebulição” refere-se também à temperatura (ou temperaturas) nas qual esta condição ocorre.

De acordo com a definição IUPAC, ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de vapor líquido iguala-se a pressão da atmosfera a qual encontra-se submetido.

Para uma substância pura, os processos de ebulição ou decondensação ocorrem sempre a uma mesma temperatura, e esta se mantém constante durante todo o processo, ocorrendo o mesmo para os processos de fusão e ebulição de substâncias puras. Água pura – ao nível do mar – entra em ebulição a 100 graus Celsius, e enquanto houver água em ebulição, a temperatura da água e do vapor formado permanecerão constantes ao longo de todo processo mesmo que considerável quantidade de energia esteja sendo fornecida ao sistema na forma de calor a fim de induzir a transformação.

Diferente do verificado para substâncias puras, na grande maioria dasmisturas de duas ou mais substâncias as temperaturas de ebulição e condensação não se mantêm constantes ao longo da transformação, variando do início até o final da mudança de estado. Verificam-se nestes casos que há também segregação de componentes da mistura durante a mudança de fase, sendo este o princípio usado na separação de componentes via o processo de destilação, a exemplo. O mesmo observa-se na fusão – solidificação para a maioria das misturas. Para o caso do processo fusão-solidificação tem-se a solidificação de refrigerantes como exemplo. Nas primeiras fases da solidificação há a formação de gelo “de água”, havendo notória segregação do xarope que integra o refrigerante – que permanece em forma líquida – contudo agora concentrada – no interior da garrafa. Para tais misturas, as mudanças de estado físico ocorrem em faixas ou intervalos de temperatura, a cada faixa associando-se a segregação de uma de suas componentes.

Há entretanto misturas que transformam de fase sem segregação de componentes e o fazem, de forma similar ao que se dá com substâncias puras, à temperatura constante. Tais misturas são denominadas misturas azeotrópicas. Uma mistura azeotrópica muito conhecida é o álcool líquido “96 graus” comercializado tradicionalmente em garrafas de plástico para uso doméstico. A mistura água e o álcool etílico, quando em proporção de 96% de álcool + 4% de água, formam uma mistura azeotrópica inseparável por destilação por se comportar como se substância pura o fosse. Impossível sua separação pelo método tradicional de destilação, este é comercializado em sua forma azeotrópica. A obtenção de álcool anidro, sem água, requer tecnologia diferente e mais específica, sendo por isto este geralmente também mais caro. Ao destilar-se uma mistura com elevada concentração de água e proporção menor de álcool obtém-se como primeiro produto não o álcool mas sim a citada mistura azeotrópica de álcool-água.

Em vista dos azeótropos deve-se ter cuidado pois nem todo material que ebule à temperatura constante é necessariamente uma substância pura, podendo este caracterizar em verdade uma mistura azeotrópica.

Comportamento similar é observado para misturas sólidas conhecidas como misturas eutéticas – misturas sólidas ou líquidas de duas ou mais substâncias em proporções bem definidas que dependem das substâncias envolvidas – para as quais se verifica-se que a temperatura de fusão é, a exemplo do verificado para substâncias puras, também constante durante todo o processo, e que a fusão ou solidificação se dão sem a segregação das componentes da mistura quando na devida proporção. A temperatura de fusão de misturas eutéticas é a menor possível se comparada as demais misturas estequiometricamente possíveis dos mesmos elementos. Como exemplo de mistura eutética (ou em proporções próximas a dela) tem-se a mistura de chumbo e estanho (proporção aproximada de 60% por 40%) formando a solda utilizada em circuitos eletrônicos.

Uma mistura líquida que constitui-se em uma mistura azeotrópica não é necessariamente também uma mistura eutética, e vice-versa, contudo não há nada que impeça uma mistura de caracterizar-se como eutética e azeotrópica simultaneamente.

Sobre evaporação e ebulição

Tanto a evaporação, a ebulição e a calefação são tipos devaporização. Como exemplos podemos citar:

  • Evaporação, uma roupa secando no varal, a roupa está a uma temperatura abaixo do ponto de ebulição.
  • Ebulição, uma panela com água fervendo a aproximadamente 100° C.
  • Calefação, uma gotícula de água derrubada em um ferro de passar roupa numa temperatura bem maior que 100°, a gotícula “saltitará” no ferro quente até virar vapor por completo.

No processo de evaporação verificam-se tanto que a pressão parcialde vapor da substância na atmosfera em consideração (a pressão atrelada à fração desta substância já em estado gasoso)nota 1encontra-se menor do que a pressão de vapor esperada para o estado de equilíbrio líquido-vapor para o referido líquido como também que a pressão de vapor à temperatura em que o líquido se encontra,encontra-se abaixo da pressão total exercida pela atmosfera gasosa sobre o líquido.nota 2 Em tais condições verifica-se uma lenta mudança de fase líquido-vapor denominada evaporação.

Na ebulição tem-se o líquido em temperatura tal que, além da situação anterior acerca da pressão parcial da substância comparada com à sua pressão de vapor, verifica-se agora também que a pressão de vapor esperada para o equilíbrio líquido-vapor para a substância em consideração iguala-se e tende a superar a pressão total exercida pelo meio. Há agora em consequência não uma lenta mas sim uma rápida mudança de fase líquido-vapor, esta certamente caracterizada pela intensa formação de bolhas de vapor no interior do líquido.

De acordo com a definição IUPAC, ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de vapor líquido iguala-se a pressão atmosférica.

A pressão do vapor da água iguala-se à pressão exercida pela atmosfera ao nível do mar – 760 mmHg – quando a água encontra-se a 100 graus celsius, e por tal a água entra em ebulição sob tal pressão total à citada temperatura. Contudo, a água evapora mesmo em temperaturas inferiores à 100 °C provido que sob tais condições a umidade relativa do ar – a razão entre a pressão parcial de vapor de água na atmosfera e a pressão de vapor à temperatura em consideração – encontre-se inferior a 100%.

Deve-se levar em conta que o ponto de ebulição varia com a altitude, já que a pressão atmosférica varia com a mesma.

Não como uma regra sem exceções, quanto mais baixa for a pressão do sistema, menor será o ponto de ebulição e vice-versa. O ponto de ebulição da água em condições de atmosfera padrão é de 100 °C. Vale citar, como exemplo que, a água, em pressões muito baixas, ferve à temperaturas bem inferiores à 100 °C.

No princípio do funcionamento de uma panela de pressão, há o aumento da pressão atmosférica dentro da panela e isso faz com que o seu ponto de ebulição seja maior , podendo atingir temperaturas de até 120° da água e haja um cozimento mais rápido do alimento.

Notas

  1. Ir para cima A pressão parcial de vapor de uma substância na “atmosfera” corresponde à pressão que seria exercida por esta atmosfera caso esta atmosfera fosse composta apenas pela parcela da referida substância em estado gasoso uma vez provida a súbita eliminadas todas as demais.
  2. Ir para cima Tem-se que a pressão total exercida por uma atmosfera gasosa composta corresponde à soma das pressões parciais atreladas a cada uma das substância que a compõe.

O que é ebulição

Pressão atmosférica

junho 20, 2015 Posted by | Ciências | , | 1 Comentário

Física quântica vai revolucionar a internet.

revolução informática

Teletransporte de Informações

Desde 1.993, quando o pesquisador da IBM, Charles Bennet, confirmou que o estado quântico de um objeto, ou seja, sua estrutura básica poderia teoricamente ser transportada. A partir de então, começou uma intensa luta para desenvolver essa tecnologia.

Vários países do mundo investem milhões na tecnologia que usará satélites espaciais para transmitir a informação quântica digitalizada, o que poderá mudar profundamente a comunicação a nível global.

Em primeiro lugar, essa tecnologia representa segurança. O teletransporte quântico dará um forte impulso ao desenvolvimento de criptografia e computação quântica, assim como nos sistemas de telecomunicações, capazes de obter transmissões instantâneas de dados. Isso é o que sonham os serviços secretos de todo o mundo, pela simples razão de que esses canais de comunicação serão 100% resistentes a escutas e piratas da informação.

Desde o início foi concebido, com base nas leis da física quântica, que uma substância muito pequena poderia ser transportada de um lugar para outro, sem sair de sua posição original. Não se trata de transportar a matéria mas, sim, a estrutura de um objeto. A ideia é separar uma partícula subatômica de seu estado quântico.

“Uma vez alterado o estado de uma partícula, uma cópia sua poderá ser recriada remotamente”. Afirmou Charles Bennett, cientista que trabalhou para a IBM, autor da teoria do teletransporte quântico.

Desde que foi descoberta essa possibilidade, cientistas de vários países vem desenvolvendo experiências cada vez melhores, relacionadas ao teletransporte de partículas.

Este ano, duas equipes: uma da China e outra composta por cientistas da Áustria, Canadá, Alemanha e Noruega, conseguiram transferir propriedades físicas de uma partícula de luz (fótons) via raio laser 97 e 143 km, respectivamente. Assim, tais experimentos ficaram bem além do recorde anterior, de 16 milhas, estabelecido por uma equipe chinesa em 2.010.

Os fótons da física moderna são partículas elementares portadoras de todas as formas de radiação eletromagnética. Tem massa invariante zero e são capazes de se mover a velocidade da luz.

A tecnologia desenvolvida inclui dois links ópticos, um convencional e outro quântico, fontes gêmeas de fótons emaranhados e muitas vezes não correlacionadas com frequência e detectores de fótons individuais de níveis de ruídos ultra-baixos.

Com essas conquistas, vários cientistas já estão pensando na fase seguinte: canalizar a informação em partículas de um satélite em órbita da Terra.

Traduzindo: esta tecnologia permitirá que espiões transmitam grandes volumes de informação ou desenvolver uma codificação que não se poderia “hackear”.

Se desenvolvidos, os tais computadores quânticos seriam mais potentes e pequenos, exigindo “teletransporte” para uni-los a uma versão quântica da internet.

A China já planeja lançar um satélite com teleportador experimental deste tipo em 2.016, enquanto as agências espaciais da Europa, Japão e Canadá também esperam lançar seus próprios projetos de teletransporte, via satélite, nos próximos anos.

É digno de nota que os EUA ficarão para trás por razões burocráticas, já que essas experiências não tem o apoio do estado desde 2.008.

Comentário: Não dá nem para comentar um assunto de nível tão complexo mas sempre há algumas observações que se pode fazer.

Quando falamos em teletransporte, pensamos em algo muito mais fictício e absurdo que o que é informado aqui.

Já era de se esperar por uma nova corrida por tecnologias de informação mais baratas e econômicas, essa nova tecnologia irá revolucionar a informática, além de melhorar os serviços que já usamos. A questão é saber se o ser humano estará preparado para essa nova revolução.

Como podemos notar no final do texto, publicado pela RT, os EUA estão emperrando essa tecnologia no país, burocraticamente.

Isso é compreensível, afinal, os serviços secretos sempre foram monopolizados pela CIA.

Todos nós sabemos que os verdadeiros hackers utilizam a mesma tecnologia que as grandes corporações para nos espionar. Essa nova tecnologia poderia bloquear as invasões hackers, por outro lado, tornaria os sistemas da Web 2.0, desenvolvida pelos hackers, mais segura.

Resumindo: as pessoas teriam privacidade em suas atividades e dados, num futuro bem próximo, mas será que isso interessa a elite americana, já que o governo não manda nada por lá.

As grandes corporações não medem esforços para desenvolver tecnologias de busca que possam rastrear conteúdo de Deepweb, Darknet e Dark internet, etc., além disso, o novo sistema de IP já tem preocupado a polícia secreta americana, devido a possibilidade de aumento de endereços virtuais e cada vez que uma tecnologia permite o aumento de conteúdo, mais dor de cabeça para o serviço secreto americano.

Fonte: RT-TV

Comentário, tradução e adaptação do texto: By Jânio

Nova internet preocupa FBI

Darknet – Internet Secreta

outubro 7, 2012 Posted by | Ciências | , , , , , | 15 Comentários

   

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