Questão nº 69
Questão de Bioenergia · FGV EPE 2024 (nº 69)
Uma massa de água pode existir na natureza sob várias formas. Se inicialmente ela está na forma líquida, por aquecimento poderá tornar-se vapor ou, por resfriamento, sólida. Em cada uma das três fases a água pode existir em várias pressões e temperaturas, ou seja, vários estados
Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.
( ) O ponto triplo da água, bem como o de qualquer outra substância, corresponde a um ponto, no diagrama de fases, em que os estados sólido, líquido e gasoso coexistem em equilíbrio termodinâmico.
( ) Todas as substâncias puras apresentam um ponto fixo triplo, ou seja, invariável. Para que se atinja o ponto triplo, é necessário que se combine valores exatos de pressão e temperatura. No caso da água, por exemplo, é preciso que a temperatura seja de 273,16K, cerca de 0,01oC, e que a pressão seja de 611Pa.
( ) No diagrama de fases, o ponto triplo é marcado no encontro das curvas de fusão, liquefação e vaporização.
As afirmativas são, respectivamente,
- AV – F – F.
- BF – V – V.
- CF – V – F.
- DV – V – F. (alternativa correta)
- EV – V – V.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa D
O ponto triplo é uma condição especial onde uma substância pura pode existir como sólido, líquido e gás ao mesmo tempo, em perfeito equilíbrio. Ele ocorre em uma pressão e temperatura muito específicas e únicas para cada substância.
(A) Incorreta: A primeira afirmativa está correta, tornando esta alternativa incorreta.
(B) Incorreta: A primeira afirmativa está correta, e a terceira afirmativa está incorreta, tornando esta alternativa incorreta.
(C) Incorreta: A primeira afirmativa está correta, tornando esta alternativa incorreta.
(D) Correta:
- A primeira afirmativa é verdadeira (V) porque o ponto triplo é, por definição, o único ponto no diagrama de fases onde as três fases (sólida, líquida e gasosa) coexistem em equilíbrio termodinâmico.
- A segunda afirmativa é verdadeira (V) porque o ponto triplo é uma propriedade intrínseca e invariável de cada substância pura, exigindo valores exatos de pressão e temperatura. Os valores para a água (273,16 K ou 0,01 °C e 611 Pa) estão corretos.
- A terceira afirmativa é falsa (F) porque o ponto triplo é o encontro das curvas de fusão (sólido-líquido), vaporização (líquido-gás) e sublimação (sólido-gás). A menção de "liquefação" (que é o inverso da vaporização) e a omissão da curva de sublimação tornam a afirmação imprecisa. A armadilha da banca aqui é usar "liquefação" em vez de "sublimação", induzindo ao erro de que apenas duas curvas (fusão e vaporização/liquefação) seriam suficientes para o encontro das três fases, quando na verdade são as três curvas de equilíbrio (sólido-líquido, líquido-gás e sólido-gás) que se encontram no ponto triplo.
(E) Incorreta: A terceira afirmativa está incorreta, tornando esta alternativa incorreta.
Fonte: FGV EPE 2024 Analista de Pesquisa Energética - Bioenergia (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.