Mudanças de estados físicos da matéria

Para efeitos de nosso estudo os estados físicos da matéria são três: sólido, líquido e gasoso. Mudando-se a temperatura e/ou pressão podemos fazer com que os corpos passem de um estado para outro. Em nosso estudo, no momento, estudaremos apenas as passagens que se dão sem se modificar a pressão, ou seja, estudaremos as mudanças de estado ocasionadas pelas mudanças na temperatura.

FUSÃO: é a passagem do estado sólido para o estado líquido. Isto se verifica quando o corpo sólido recebe calor, o que provoca uma elevação na sua temperatura até o ponto em que a agitação das átomos passa a ser tanta que a estrutura deixa de ser cristalina e passam a ter uma movimentação maior, caracterizando o líquido.

Durante a fusão a temperatura permanece constante, conforme podemos constatar ao retirarmos um bloco de gelo do congelador e colocar em um prato.

Supondo que o gelo esteja à –8oC, ele irá receber calor do ambiente até chegar à temperatura de 0oC, nesse ponto irá começar a passar do estado sólido para o líquido. Enquanto esse processo estiver se desenvolvendo a temperatura tanto do bloco de gelo restante quanto da água que foi aparecendo, estará em 0oC. Quando todo o gelo estiver derretido novamente a temperatura da água começará a subir, até atingir o equilíbrio térmico com o meio ambiente.

TEMPERATURA DE FUSÃO: É a temperatura na qual ocorre a passagem do estado sólido para o líquido.

SOLIDIFICAÇÃO: É a passagem do estado líquido para o sólido. Isto se verifica quando se retira calor do corpo líquido, o que provoca uma diminuição na sua temperatura até o ponto em que a agitação dos átomos diminui tanto que passam a vibrar segundo uma estrutura cristalina.

TEMPERATURA DE SOLIDIFICAÇÃO: É a temperatura na qual ocorre a passagem do estado líquido para o sólido.

Durante a solidificação a temperatura permanece constante.

VAPORIZAÇÃO: É a passagem do estado líquido para o gasoso e pode ocorrer de duas maneiras: EVAPORAÇÃO E EBULIÇÃO.

EVAPORAÇÃO: ocorre a qualquer temperatura e seu processo se dá de maneira lenta. Um exemplo são as roupas que se coloca a secar nos varais.

Este processo se dá através de algumas das moléculas do líquido, que estão em movimento, as quais conseguem escapar da superfície do líquido.

A velocidade de evaporação depende de três fatores:

1-quanto maior for a temperatura do líquido maior será a energia das moléculas que se encontram próximas a superfície, portanto maior velocidade de evaporação. Ex: a água à 80 graus evapora mais rápido do que à 20 graus.

2-quanto maior for a superfície do liquido em contato com o ar maior será a velocidade de evaporação. Ex.: um líquido num prato evapora mais rápido do que se estivesse em uma garrafa.

3-quanto maior a umidade próxima a superfície do líquido, menor a velocidade de evaporação porque as moléculas que iriam se desprender da superfície encontrarão já o espaço ocupado por outras moléculas. Ex: em dias úmidos as roupas custam mais a secar.

EBULIÇÃO: ocorre à uma determinada temperatura, característica de cada líquido, chamada TEMPERATURA DE EBULIÇÃO.

Cada substância possui uma determinada temperatura de ebulição e a mesma permanece constante enquanto se verifica o processo. Ex: a água entra em ebulição à 100oC e permanece nessa temperatura enquanto estiver fervendo.

CONDENSAÇÃO: É a passagem do estado gasoso para o líquido. Isto se verifica quando se retira calor de uma substância que está em ebulição.

SUBLIMAÇÃO: É a passagem do estado sólido direto para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. Ex: naftalina, CO2 sólido, cânfora.

CRISTALIZAÇÃO: É a passagem do estado gasoso direto para o estado sólido, sem passar pelo estado líquido. Ex: se aquecermos iôdo cristalino o mesmo irá evaporar. Colocando-se uma superfície fria logo acima da evaporação notaremos que o mesmo se liga a superfície na forma de pequenos cristais.

DETALHE IMPORTANTE: a água tem um comportamento diferente quando é aquecida de 0 a 4oC pois seu volume diminui nessa faixa de temperatura. Após os 4oC volta a Ter o comportamento como as demais substâncias, ou seja, o volume aumenta. Isto explica o aparecimento dos Icebergs apenas com uma pequena parte de seu volume na superfície e também esta é a causa do congelamento apenas na superfície dos lagos, uma vez que, quando a água começa a perder temperatura, antes de congelar, tem seu volume diminuido, consequentemente tornando-se mais densa. Como é mais densa a camada superior desloca-se para baixo até que a temperatura diminui de 0oC onde não há mais diminuição do volume, congelando então apenas a parte superior. Isto mantém as espécies marinhas vivas.