Ejercicios: Gráficas de calentamiento y enfriamiento

En una gráfica de calentamiento de una sustancia pura, la temperatura se representa en función del tiempo. Explicá qué indica un tramo horizontal (meseta) de la gráfica y qué está ocurriendo con la sustancia en ese momento.

Se calienta hielo que está a $-10\,°C$ hasta que se convierte en agua líquida y luego en vapor. Indicá a qué temperaturas, a presión normal, se encuentran las dos mesetas de la gráfica y qué cambio de estado ocurre en cada una.

Nombrá los cambios de estado que se producen al calentar una sustancia (sólido a líquido, líquido a gas) y al enfriarla (gas a líquido, líquido a sólido).

Lucía calentó una sustancia y registró estos datos:

1. a) ¿A qué temperatura ocurre el cambio de estado?
2. b) ¿Cuánto tiempo dura?
3. c) ¿Se trata del punto de fusión o del de ebullición? ¿Qué información adicional necesitarías para decidirlo?

Una sustancia se enfría desde 90 °C. Su temperatura baja hasta 54 °C, se mantiene constante durante 6 minutos y luego sigue bajando.

1. a) ¿Qué cambio de estado se produce durante la parte constante?
2. b) ¿Cómo se llama esa temperatura constante para esta sustancia?
3. c) ¿En qué estado está antes y después de la meseta?

Joaquín calienta dos sustancias distintas, A y B, y obtiene que A tiene una meseta a 0 °C y B una meseta a 78 °C, ambas con la misma presión. Explicá si pueden ser la misma sustancia y cómo podría usar las temperaturas de cambio de estado para identificarlas.

Una gráfica de calentamiento de una muestra presenta una meseta a 0 °C de 8 minutos y otra a 100 °C de 45 minutos, con la misma fuente de calor constante.

1. a) Identificá la sustancia y los cambios de estado.
2. b) Explicá por qué la segunda meseta es mucho más larga que la primera usando el modelo de partículas.
3. c) ¿Qué ocurre con la energía que recibe la muestra durante las mesetas, si la temperatura no sube?

Facundo calentó una mezcla y observó que no presentó mesetas claras: la temperatura subió de forma gradual durante el cambio de estado. Mateo calentó una sustancia pura y obtuvo una meseta bien marcada.

1. a) Explicá qué diferencia de comportamiento esperás entre una sustancia pura y una mezcla.
2. b) Proponé cómo usarías una gráfica de calentamiento para decidir si una muestra es una sustancia pura.
3. c) ¿Por qué el agua salada hierve a una temperatura algo mayor que 100 °C y esa temperatura va subiendo mientras hierve?