Problema 3A.18

Como as duas amostras têm massas iguais e são aquecidas sob a mesma pressão, a comparação entre os trechos das curvas permite relacionar diretamente os intervalos em $Q$ com as entalpias de mudança de fase e as inclinações dos trechos inclinados com as capacidades caloríficas. Em um patamar horizontal, todo o calor é usado na mudança de fase; já em um trecho inclinado, quanto menor a inclinação em $T$ por unidade de $Q$, maior a capacidade calorífica.

O primeiro patamar corresponde à fusão. Para a substância $\ce{A}$, esse patamar vai aproximadamente de $Q=\pu{15}$ até $Q=\pu{25}$, enquanto para $\ce{B}$ ele vai de $Q=\pu{15}$ até $Q=\pu{35}$. Como a amostra $\ce{B}$ necessita de maior quantidade de calor para fundir, sua entalpia de fusão é maior. Portanto, a entalpia de fusão de $\ce{A}$ é menor que a de $\ce{B}$.

O segundo patamar corresponde à vaporização. Para $\ce{A}$, ele vai aproximadamente de $Q=\pu{35}$ até $Q=\pu{48}$, enquanto para $\ce{B}$ vai de $Q=\pu{40}$ até $Q=\pu{48}$. Assim, $\ce{A}$ absorve mais calor para vaporizar do que $\ce{B}$, logo sua entalpia de vaporização é maior, e não menor.

No trecho inicial, correspondente ao aquecimento do sólido, a curva de $\ce{A}$ sobe mais rapidamente que a de $\ce{B}$ para uma mesma variação de calor. Isso significa que a temperatura de $\ce{A(s)}$ aumenta mais com menor quantidade de energia, isto é, sua capacidade calorífica é menor. Portanto, a capacidade calorífica de $\ce{A(s)}$ é menor que a de $\ce{B(s)}$.

No trecho correspondente ao aquecimento do líquido, a curva de $\ce{A}$ é menos inclinada do que a de $\ce{B}$. Isso significa que $\ce{A(l)}$ precisa de mais calor para produzir a mesma variação de temperatura. Portanto, a capacidade calorífica de $\ce{A(l)}$ é maior que a de $\ce{B(l)}$.