A densidade de uma substância muda com a temperatura devido aos seguintes motivos:
1. Expansão térmica: *
sólidos: Quando um sólido é aquecido, suas moléculas vibram com mais vigor, aumentando a distância média entre elas. Isso leva a uma expansão em volume, enquanto a massa permanece constante. Como a densidade é de massa por unidade de volume, a densidade diminui com o aumento da temperatura.
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líquidos: Semelhante aos sólidos, os líquidos também se expandem após o aquecimento. No entanto, a expansão em líquidos é geralmente maior do que em sólidos devido às forças intermoleculares mais fracas. Isso resulta em uma diminuição mais significativa na densidade com o aumento da temperatura.
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gases: Os gases são altamente compressíveis e têm grandes distâncias intermoleculares. Quando aquecidos, as moléculas de gás se movem mais rapidamente e colidem com mais frequência, levando a um aumento substancial no volume. Isso resulta em uma diminuição significativa na densidade com o aumento da temperatura.
2. Mudanças nas forças intermoleculares: *
líquidos: À medida que a temperatura aumenta, a energia cinética das moléculas supera as forças intermoleculares que as mantêm juntas. Isso enfraquece as forças atraentes, fazendo com que as moléculas se separem mais e reduzindo a densidade.
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gases: Nos gases, as forças intermoleculares já são fracas. No entanto, a temperatura afeta a frequência e a força das colisões entre as moléculas, o que indiretamente influencia a densidade.
3. Transições de fase: * Quando uma substância muda de fase (sólida a líquido, líquido para gás), sua densidade muda drasticamente. Isso ocorre porque o arranjo e o espaçamento das moléculas são significativamente diferentes em cada fase.
em resumo: A densidade de uma substância muda com a temperatura devido à expansão térmica, que altera o volume da substância, mantendo a massa constante. Isso é influenciado pela força das forças intermoleculares e pela fase específica da substância.
Nota: Existem algumas exceções a essa tendência geral, como a água entre 0 ° C e 4 ° C, onde a densidade aumenta com a temperatura devido à estrutura única das moléculas de água.
