Durante um experimento, dois sólidos, A e B, de massas iguais, foram aquecidos de forma contínua e com a mesma fonte de calor. A variação da temperatura em função do tempo foi registrada para ambos. O sólido A é uma substância pura, enquanto o sólido B é uma mistura de dois componentes. Represente esquematicamente os dois gráficos (Temperatura vs. Tempo) do estado sólido até o estado gasoso e explique as principais diferenças entre eles.

1. Ideia física do experimento

• Os dois sólidos têm massas iguais e recebem calor continuamente da mesma fonte. Logo, a energia fornecida cresce com o tempo de modo semelhante para ambos.
• O que muda é como a temperatura responde ao calor recebido, especialmente durante mudanças de fase.

2. Sólido A (substância pura): comportamento típico Para uma substância pura (a pressão constante), as mudanças de fase ocorrem a temperatura constante:

• Aquecimento no estado sólido: $T$ sobe com o tempo.
• Fusão: ao atingir o ponto de fusão $T_f$, a temperatura fica constante enquanto o calor fornecido é usado como calor latente de fusão. No gráfico, aparece um patamar horizontal em $T_f$.
• Aquecimento no líquido: após fundir totalmente, $T$ volta a subir.
• Ebulição: ao atingir o ponto de ebulição $T_e$, surge outro patamar horizontal em $T_e$ (calor latente de vaporização).
• Aquecimento no gás: depois de vaporizar totalmente, $T$ volta a subir.

Esquema (qualitativo) para A:

• Trecho inclinado (sólido) → patamar (fusão em $T_f$) → trecho inclinado (líquido) → patamar (ebulição em $T_e$) → trecho inclinado (gás).

3. Sólido B (mistura de dois componentes): comportamento típico Misturas, em geral (exceto casos especiais como misturas eutéticas/azeotrópicas), não mudam de fase em um único valor de temperatura, mas em um intervalo:

• Ao “começar a fundir”, a composição do sólido e do líquido coexistentes pode ser diferente, e a temperatura de equilíbrio vai se ajustando conforme a proporção das fases muda.
• Assim, durante a fusão a temperatura não fica rigorosamente constante: ela tende a continuar variando enquanto ocorre a mudança de fase.
• O mesmo raciocínio vale para a ebulição: em misturas, o vapor pode ter composição diferente do líquido, e a ebulição ocorre em uma faixa de temperaturas.

Esquema (qualitativo) para B:

• Trecho inclinado (sólido) → “faixa” de fusão (sem patamar horizontal; pode ser um trecho ainda crescente com menor inclinação) → trecho inclinado (líquido) → “faixa” de ebulição (novamente sem patamar horizontal) → trecho inclinado (gás).

4. Principais diferenças entre os gráficos

• Substância pura (A):
  • Dois patamares horizontais bem definidos: um em $T_f$ (fusão) e outro em $T_e$ (ebulição).
  • As mudanças de fase ocorrem a temperatura constante.
• Mistura (B):
  • Em geral, não há patamares horizontais nítidos; há intervalos de fusão e de ebulição.
  • A temperatura varia durante as mudanças de fase (aparecem “rampas” ou trechos semiplanos, não perfeitamente horizontais).

Alternativa correta: não se aplica (questão discursiva, sem alternativas).