Questão 32 do IME 2026

Question

As transições de fase são acompanhadas por variações nas propriedades termodinâmicas. Dependendo do comportamento da entalpia (H) com a temperatura (T), é possível classificar as transições de fase como de primeira e de segunda ordem, conforme as representações abaixo.

$Dois gráficos de entalpia $H$, no eixo vertical, em função da temperatura $T$, no eixo horizontal. À esquerda, sob o título “Transição de fase de primeira ordem”, o segmento crescente da Fase $\alpha$ termina em $T_{\mathrm{trs}}$, e o segmento crescente da Fase $\beta$ começa em uma entalpia maior na mesma temperatura, mostrando uma descontinuidade. À direita, sob o título “Transição de fase de segunda ordem”, os segmentos crescentes da Fase $\alpha$ e da Fase $\beta$ se encontram em $T_{\mathrm{trs}}$, com maior inclinação na Fase $\beta$. Em ambos os gráficos, uma linha vertical tracejada marca $T_{\mathrm{trs}}$ no eixo horizontal.$

Na transição entre as fases \alpha e \beta, considere que:

i. T_{\mathrm{trs}} é a temperatura de transição;
ii. \Delta H é a variação de entalpia;
iii. \Delta S é a variação de entropia;
iv. \Delta G é a variação da energia de Gibbs.

Com base nas informações apresentadas e nas relações termodinâmicas, assinale a alternativa correta.

A
As transições de fase de primeira e de segunda ordem apresentam \Delta H \neq 0.
B
Na transição de fase de primeira ordem \Delta G \neq 0.
C
Na transição de fase de primeira ordem \Delta S = 0.
D
Na transição de fase de segunda ordem \Delta S \neq 0.
E
Na transição de fase de segunda ordem \Delta G = \Delta H = \Delta S = 0.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 32 do IME 2026

Prova objetiva · Química · Química: Entropia e energia livre de Gibbs

As transições de fase são acompanhadas por variações nas propriedades termodinâmicas. Dependendo do comportamento da entalpia (H) com a temperatura (T), é possível classificar as transições de fase como de primeira e de segunda ordem, conforme as representações abaixo.

$Dois gráficos de entalpia $H$, no eixo vertical, em função da temperatura $T$, no eixo horizontal. À esquerda, sob o título “Transição de fase de primeira ordem”, o segmento crescente da Fase $\alpha$ termina em $T_{\mathrm{trs}}$, e o segmento crescente da Fase $\beta$ começa em uma entalpia maior na mesma temperatura, mostrando uma descontinuidade. À direita, sob o título “Transição de fase de segunda ordem”, os segmentos crescentes da Fase $\alpha$ e da Fase $\beta$ se encontram em $T_{\mathrm{trs}}$, com maior inclinação na Fase $\beta$. Em ambos os gráficos, uma linha vertical tracejada marca $T_{\mathrm{trs}}$ no eixo horizontal.$

Na transição entre as fases \alpha e \beta, considere que:

i. T_{\mathrm{trs}} é a temperatura de transição;
ii. \Delta H é a variação de entalpia;
iii. \Delta S é a variação de entropia;
iv. \Delta G é a variação da energia de Gibbs.

Com base nas informações apresentadas e nas relações termodinâmicas, assinale a alternativa correta.

A
As transições de fase de primeira e de segunda ordem apresentam \Delta H \neq 0.
B
Na transição de fase de primeira ordem \Delta G \neq 0.
C
Na transição de fase de primeira ordem \Delta S = 0.
D
Na transição de fase de segunda ordem \Delta S \neq 0.
E
Na transição de fase de segunda ordem \Delta G = \Delta H = \Delta S = 0.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Na temperatura de transição, as duas fases estão em equilíbrio, então \Delta G = 0 em qualquer transição de fase, de primeira ou de segunda ordem. Como \Delta G = \Delta H - T\Delta S, no equilíbrio vale \Delta S = \dfrac{\Delta H}{T_{\text{trs}}}.

Primeira ordem: o gráfico mostra um salto em H em T_{\text{trs}}. Logo \Delta H \neq 0 (calor latente) e, pela relação acima, \Delta S = \Delta H/T_{\text{trs}} \neq 0. Com \Delta G = 0, isso elimina B e C.

Segunda ordem: as curvas de H se encontram no mesmo ponto, só mudando a inclinação (que é a capacidade calorífica, C_p). Não há salto, então \Delta H = 0. Substituindo, \Delta S = 0/T_{\text{trs}} = 0, e \Delta G = 0 como em toda transição de fase. Portanto \Delta G = \Delta H = \Delta S = 0, o que torna E correta e D falsa.

A alternativa A é falsa, pois na segunda ordem \Delta H = 0.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

Ana transição de segunda ordem não há salto de entalpia, então \Delta H = 0.
Bem qualquer transição de fase, no equilíbrio, \Delta G = 0.
Cna primeira ordem há salto de H, logo \Delta S = \Delta H/T_{\text{trs}} \neq 0.
Dna segunda ordem \Delta H = 0, então \Delta S = 0.

Assuntos: Entropia e energia livre de Gibbs, Estados físicos e mudanças de estado.

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Questão 32 no caderno Prova objetiva do IME 2026

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