_FQ Exp - Prática 04 (1)

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA 
E TECNOLOGIA DO NORTE DE MINAS GERAIS 
CAMPUS MONTES CLAROS 
BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
ANA CAROLINA FERREIRA AGUIAR 
JOÃO PEDRO LOPES JARDIM 
MARIANA FRANCO RIOS LAMAS 
ROSIANE FERREIRA 
TIAGO ROCHA SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 4: DETERMINAÇÃO DA ENTALPIA DE VAPORIZAÇÃO DA ÁGUA E 
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Montes Claros - MG 
Julho de 2025 
 
 
 
ANA CAROLINA FERREIRA AGUIAR 
JOÃO PEDRO LOPES JARDIM 
MARIANA FRANCO RIOS LAMAS 
ROSIANE FERREIRA 
TIAGO ROCHA SANTOS 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 4: DETERMINAÇÃO DA ENTALPIA DE VAPORIZAÇÃO DA ÁGUA E 
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO 
 
 
 
 
 
Relatório técnico apresentado como requisito parcial 
para obtenção de aprovação na disciplina de 
Físico-Química Experimental no Curso de 
Engenharia Química do IFNMG – Campus Montes 
Claros. 
 Docente: Dr. Daniel Rodrigues Magalhães 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Montes Claros - MG 
Julho de 2025 
2 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................................4 
2 OBJETIVOS.......................................................................................................................... 5 
2.1. OBJETIVO GERAL...................................................................................................... 5 
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................................6 
3 MATERIAIS E MÉTODOS.....................................................................................................6 
3.1. MATERIAIS.................................................................................................................. 6 
3.2 MÉTODOS.................................................................................................................... 7 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO...........................................................................................10 
4.1 RESULTADOS............................................................................................................ 10 
4.2 DISCUSSÃO...............................................................................................................10 
5 CONCLUSÃO......................................................................................................................11 
REFERÊNCIAS...................................................................................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A entalpia de vaporização é a energia térmica absorvida, sem variação de temperatura, 
durante a mudança de fase de uma substância, especialmente da fase líquida para a fase 
gasosa. Trata-se de uma grandeza termodinâmica que expressa o calor necessário para 
vaporizar uma quantidade unitária de substância a pressão constante, superando as forças 
intermoleculares que mantém as moléculas no estado líquido. 
Outro conceito importante a ser discutido é a temperatura de ebulição, a qual se define 
como a temperatura na qual a pressão de vapor de um líquido se iguala à pressão externa 
sobre ele. Nessa temperatura, o líquido entra em ebulição, e moléculas do interior do líquido 
passam a formar vapor de forma espontânea. Como a pressão externa pode variar com a 
altitude e condições atmosféricas, a temperatura de ebulição também é uma propriedade 
variável e dependente do ambiente. 
A relação entre a pressão de vapor e a temperatura é descrita pela equação de 
Clausius-Clapeyron, um modelo termodinâmico que quantifica como a pressão de vapor de 
uma substância em equilíbrio com sua fase condensada se altera com a temperatura. Em sua 
forma diferencial, a equação é dada por: 
 (1) 𝑑𝑃
𝑑𝑇 = △𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑇∆𝑉
onde é a taxa de variação da pressão de vapor com a temperatura, é a entalpia 𝑑𝑃
𝑑𝑇 ∆𝐻𝑣𝑎𝑝 
molar de vaporização, é a temperatura absoluta e é a variação de volume molar entre as 𝑇 ∆𝑉
fases líquida e gasosa. 
Para fins práticos e experimentais, essa equação pode ser integrada, assumindo os 
princípios de que a variação do volume seja aproximadamente igual ao volume do gás, uma 
vez que o volume do líquido é muito menor que o do vapor. Como o vapor se comporta como 
gás ideal, o que é válido por se tratar de baixas pressões, é possível usar a seguinte relação: 
 (2) 𝑉𝑔á𝑠 = 𝑅𝑇
𝑃
Isso permite integrar a equação, resultando em: 
 (3) 𝑙𝑛 𝑃 =− ∆𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑅 × 1
𝑇
4 
 
em que é a pressão de vapor, é a temperatura absoluta, é a constante universal 𝑃 𝑇 𝑅
dos gases(ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A, 2020). A equação gera um gráfico de versus 𝑙𝑛 𝑃 
 , o qual resulta em uma reta, cuja inclinação está relacionada diretamente à entalpia molar 1
𝑇
de vaporização. 
 
 
 
2 OBJETIVOS 
 
2.1. OBJETIVO GERAL 
Determinar a entalpia molar de vaporização da água e compreender sua relação com a 
temperatura de ebulição, utilizando a equação de Clausius-Clapeyron. 
 
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
● Observar a variação da pressão de vapor da água com a temperatura. 
● Aplicar a equação de Clausius-Clapeyron na forma linearizada para análise 
experimental. 
● Estimar a entalpia de vaporização da água a partir da inclinação da reta no gráfico de 
versus 𝑙𝑛 𝑃 1
𝑇
● Identificar a temperatura de ebulição da água sob a pressão atmosférica local. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1. MATERIAIS 
 
Tabela 1: Materiais utilizados na prática experimental. 
Equipamento/Vidraria Especificação Erro/Detalhes 
Água Deionizada 10 ml Condutividadenos pontos experimentais. 
Volume (L) Temperatura (ºC) Nº de mols Pressão do ar (Pa) Pressão da água (Pa) 
0,004 4 0,175894 101325 0 
0,0041 10 100993,7341 331,2658682 
0,0043 15 97996,79881 3328,201188 
0,0044 20 97431,39996 3893,600036 
0,0045 25 96891,12995 4433,870046 
0,0046 30 96374,34994 4950,650056 
0,0046 35 97963,89885 3361,101154 
0,0048 40 95405,38743 5919,612574 
0,0049 45 94950,56828 6374,431716 
0,005 50 94513,94191 6811,058091 
0,0053 55 90543,70462 10781,29538 
0,0055 60 88580,64717 12744,35283 
0,0056 65 88304,55078 13020,44922 
0,0064 70 78408,97021 22916,02979 
0,0065 75 78327,58989 22997,41011 
0,0076 80 67952,79727 33372,20273 
Fonte: Autores. 
7 
 
Como o experimento começa em temperatura baixa, onde se espera que a pressão do 
vapor d’água seja desprezível comparada à pressão do ar, dessa forma é considerado a pressão 
ambiente(neste caso, 1 atm ≈ 101325 Pa) em condições padrão (0–5 °C), em que o ar 
atmosférico ainda não está significativamente alterado pela presença de vapor d’água. 
Portanto, é possível fazer os parâmetros para regressão em que as coordenadas é o 
inverso da temperatura em Kelvin e as ordenadas o logaritmo neperiano da pressão da água. A 
partir da equação da reta, pelo coeficiente angular será possível determinar a entalpia molar de 
vaporização da água. Na Tabela 3 estão contidos os valores para a regressão linear. 
 
Tabela 2: Dados aferidos nos pontos experimentais. 
1/T Ln(PH2O) 
0,003532 5,802921 
0,00347 8,110187 
0,003411 8,267089 
0,003354 8,397028 
0,003299 8,507274 
0,003245 8,120024 
0,003193 8,686026 
0,003143 8,76005 
0,003095 8,826303 
0,003047 9,285568 
0,003002 9,452844 
0,002957 9,474276 
0,002914 10,03959 
0,002872 10,04314 
0,002832 10,41548 
Fonte: Autores. 
 
8 
 
A partir dos pontos é possível plotar em um gráfico e aplicar a regressão linear, de 
acordo com o Gráfico 1. 
 
 
 
 
Gráfico 1: Regressão linear para determinação da entalpia de vaporização da água. 
 
Fonte: Autores. 
 
Como o coeficiente angular da reta é -4490.2, e este valor equivale à divisão da 
entalpia de vaporização com a constante dos gases como demonstrado na equação (3). Dessa 
forma, o valor obtido de entalpia molar de vaporização da água é 37.331,52 J/mol. O valor na 
literatura é 40.000,70 KJ/mol. 
 
 
 
 
 
9 
 
4.2 DISCUSSÃO 
 
 Durante a realização da prática, diversos pontos positivos puderam ser observados, 
primeiramente, é importante considerar os erros experimentais associados à medição de 
temperatura e volume, em que pequenas imprecisões na leitura da temperatura (erros de ±0,5 
°C) podem provocar variações significativas nos valores de 1/T, uma vez que a equação 
trabalha com a temperatura absoluta (Kelvin), da mesma forma, imprecisões na medição de 
volume ou na calibração dos instrumentos podem afetar diretamente o cálculo do logaritmo da 
pressão, impactando a regressão linear final, e vale ressaltar ainda, que o sistema montado não 
foi validado previamente, o que pode influenciar no erro final. Do ponto de vista operacional, 
podem ocorrer erros associados à execução do experimento, como a presença de bolhas de ar, 
evaporação incompleta do líquido ou flutuações nas condições ambientais, como correntes de 
ar e variação da temperatura ambiente, que podem interferir na estabilidade do sistema. 
 Outro fator relevante a destacar é a idealização do modelo termodinâmico adotado, em 
que a equação de Clausius-Clapeyron assume que a entalpia de vaporização é constante ao 
longo da faixa de temperatura estudada e o modelo assumir que o vapor se comporta como 
um gás ideal. Mesmo que na realidade a entalpia de vaporização varia com a temperatura, 
pelo modelo foi possível aferir um valor próximo do teórico. 
 De modo geral, pela regressão, no valor do coeficiente de determinação(81%), 
implica-se que essas ênfases citadas causam variabilidade nos dados, tal fato explica que ao 
comparar o valor teórico com o valor real há um erro aproximado de 6,6%. Para melhorias, 
poderiam incluir o uso de instrumentos mais precisos e controle rigoroso das condições 
ambientais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
5 CONCLUSÃO 
 
 A prática experimental realizada teve como objetivo verificar a validade da equação 
de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor com a temperatura de ebulição da 
água. Os resultados obtidos demonstraram a linearidade esperada no gráfico de ln P versus 
1/T, confirmando a aplicabilidade da equação no contexto experimental. A entalpia molar de 
vaporização da água foi estimada em 37.331,52 J/mol, valor que destoou do valor teórico de 
40.700 J/mol. Os fatores que podem aferir esse erro é devido às imprecisões dos instrumentos 
(erros de ±0,5°C na temperatura e ±0,5 mL no volume) e limitações do modelo, como a 
suposição de comportamento de gás ideal e entalpia constante. O coeficiente de determinação 
de 81% sugere variabilidade nos dados, devido a erros experimentais ou condições ambientais 
citadas. Para aprimoramentos futuros, recomenda-se o uso de equipamentos mais precisos, 
melhor calibração dos instrumentos e controle rigoroso de variáveis ambientais, como 
temperatura e correntes de ar, para minimizar interferências e aumentar a confiabilidade dos 
resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
 
ATKINS, P.; DE PAULA, J. Físico-Química: Fundamentos. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2022. 
 
ÇENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A. Termodinâmica: uma abordagem prática. 9. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2020. 
 
LIDE, D. R.; WILHOIT, R. C. NIST Chemistry WebBook. Gaithersburg: National Institute of 
Standards and Technology, 2024. Disponível em: https://webbook.nist.gov. Acesso em: 8 jun. 
2025. 
12 
https://webbook.nist.gov
	1 INTRODUÇÃO 
	2 OBJETIVOS 
	2.1. OBJETIVO GERAL 
	2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
	3 MATERIAIS E MÉTODOS 
	3.1. MATERIAIS 
	3.2 MÉTODOS 
	4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
	4.1 RESULTADOS 
	4.2 DISCUSSÃO 
	5 CONCLUSÃO 
	 
	REFERÊNCIAS