Usando um modelo típico da termodinâmica, os autores de um trabalho científico fazem previsões sobre a exposição de pessoas a vapores de substâncias adsorvidas em material sólido particulado (MP) ou a vapores de MP semivolátil. O estudo se refere a exposições aos vapores (gases) no interior climatizado (20-25°C) de residências e escritórios em países industrializados, já que essas pessoas passam 90% de seu tempo nesses ambientes. O estudo considerou também as condições climáticas do ambiente interno e externo. Levando-se em conta as informações dadas, pode-se concluir que os lados A e B da figura a seguir, correspondem, respectivamente, a
inverno e verão, e que a dessorção dos gases que ocorre nos MPs e a sublimação dos MPs são processos endotérmicos.
inverno e verão, e que a dessorção dos gases que ocorre nos MPs e a sublimação dos MPs são processos exotérmicos.
verão e inverno, e que a dessorção dos gases que ocorre nos MPs é um processo exotérmico, ao passo que a sublimação dos MPs é endotérmica.
verão e inverno, e que a dessorção dos gases que ocorre nos MPs é um processo endotérmico, ao passo que a sublimação dos MPs é exotérmica.
Resolução
A figura representa a distribuição de substâncias entre a fase gasosa e o material particulado. Quanto maior a nuvem de gases ou a representação das partículas, maior a quantidade indicada naquela forma. O interior da casa permanece climatizado entre 20 e 25 °C.
No lado A, há mais gases e menos material na forma de partículas dentro da casa do que fora dela. Isso indica que a entrada no ambiente climatizado favorece a liberação de substâncias para a fase gasosa. Esse comportamento ocorre quando o material se aquece ao entrar: o exterior está mais frio que o interior. Portanto, o lado A corresponde ao inverno.
No lado B, ocorre o contrário: dentro da casa, há menos gases e mais material na forma de partículas. Nesse caso, o material que entra é resfriado, favorecendo a passagem das substâncias da fase gasosa para as partículas. O exterior está mais quente que o interior climatizado. Portanto, o lado B corresponde ao verão.
A dessorção é a liberação de moléculas que estavam adsorvidas, isto é, retidas na superfície das partículas. Já a sublimação é a passagem direta de uma substância do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido. Nos dois processos, é necessário absorver energia para vencer as interações que mantinham as substâncias na superfície ou no sólido: por isso, são processos endotérmicos.
Pelo princípio de Le Chatelier, o aumento da temperatura favorece o sentido do equilíbrio que absorve calor. Isso explica por que o aquecimento no lado A favorece a dessorção e a sublimação, aumentando a quantidade de gases, enquanto o resfriamento no lado B favorece os processos inversos.