O que acontece com a temperatura da substância durante a mudança de estado físico?

Quando ocorre a mudança de estado físico das substâncias puras, a temperatura permanece constante até que toda a substância tenha mudado totalmente de estado físico.

Por exemplo, a água passa do estado sólido (gelo) para o estado líquido a 0ºC ao nível do mar. Essa temperatura corresponde ao ponto de fusão (ou de solidificação) da água, que permanecerá em 0ºC até que todo o gelo derreta. Lembre-se de que o ponto de fusão e o ponto de solidificação são iguais, o que muda é se a substância está sendo aquecida e passando de sólido para líquido, ou se está sendo resfriada e ocorrendo o oposto.

A temperatura também permanece constante quando a água passa do estado líquido para o gasoso, que é em 100ºC, ao nível do mar. Esse é o valor do ponto de ebulição ou de condensação da água.

Visto que a temperatura permanece constante nesses dois pontos de mudança de estado físico, temos que o gráfico que representa as mudanças de estado físico da água irá conter dois patamares. Observe:

Conforme dito no início, isso acontece com todas as substâncias puras e por isso o gráfico de mudança de estado físico de todas elas apresentam também dois patamares.

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No entanto, se aquecermos ou resfriarmos uma mistura, veremos que a mesma situação não ocorre, a temperatura não permanece constante nessas faixas de mudança de estado físico, mas vai mudando gradualmente.

Por exemplo, uma mistura de água e sal colocada no congelador começa a se solidificar em 0ºC sob pressão de 1atm; porém, não permanece em 0ºC, mas apresenta uma faixa de temperaturas de solidificação. Isso também ocorre quando aquecemos essa mistura, ela começa a ferver acima de 100ºC, mas não permanece constante durante a ebulição. Além disso, esses valores variam dependendo da quantidade de sal e de água que foram misturados.

Dessa forma, temos que o gráfico de mudança de estado físico da salmoura não apresenta nenhum patamar, isso também vale para outras misturas.

Existem dois tipos de misturas especiais que são exceções a essa regra, veja quais são lendo o texto “Misturas Eutéticas e Azeotrópicas”.

Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto:

As mudanças de estado físico dependem de alguns fatores relativos à temperatura, à pressão, e à quantidade de energia evolvida no processo.

Na natureza, encontram-se três estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso. E as mudanças de estado físico representam os cinco processos de mudança de um estado para outro.

As mudanças são: condensação ou liquefação, solidificação, fusão, vaporização e sublimação. Cada tipo de mudança possui algumas especificidades e estão relacionadas às qualidades da matéria.

Condensação

A condensação representa a passagem do estado gasoso para o líquido.

Isso ocorre devido ao arrefecimento de um gás, que tende a condensar e passa a apresentar-se em estado líquido.

Pode-se observar a condensação pode ocorrer quando a água em estado gasoso encontra uma superfície mais fria, uma janela, por exemplo

Solidificação

A solidificação é a passagem de estado líquido para o sólido.

Uma matéria em estado líquido, se resfriada tende a tornar-se sólida. No caso da água, a solidificação ocorre a 0 °C

O sorvete é um exemplo de uso da solidificação no cotidiano

Fusão

A fusão é a passagem do estado sólido para o líquido.

As moléculas de cada substância necessitam de uma certa dose de energia para se movimentarem. Quando há menos energia, tendem a movimentar-se menos e o material tende a estar sólido.

Ao receber energia de uma fonte de calor (aquecimento), passam a um maior nível de agitação e podendo mudar de estado.

Gelo derretendo. O ponto de fusão da água ocorre a 0 °C

Vaporização

A vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso. Isso pode ocorrer de duas maneiras:

• Ebulição: aquecimento rápido.
• Evaporação: aquecimento lento.

A partir de 1 °C até 100 °C, apresenta-se em estado líquido.

Um exemplo de vaporização muito utilizado é a secagem de roupas num varal, a roupa seca por conta da evaporação da água

Sublimação

A sublimação é a passagem do estado sólido para o gasoso e do estado gasoso para o sólido (ressublimação).

Esse tipo de mudança ocorre dependendo de determinadas condições de pressão e temperatura. Cada elemento possui seu diagrama de fases, onde se encontram suas curvas de fusão, vaporização e sublimação.

O gelo seco (CO2 sólido) sofre sublimação em condições ambientes

Estados físicos da água

A água é facilmente encontrada em seus três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.

As diferentes mudanças de estado dá água

Cada estado físico da água é possível de acordo com as variações de temperatura e pressão.

À pressão normal (1atm), a água entra em fusão a 0 °C e em ebulição a 100 °C.

As moléculas de água a -1 °C encontram-se em estado sólido e a 0 °C ocorre a mudança (ponto de fusão) de gelo a 0 °C para água a 0 °C.

Quando atinge a temperatura de 100 °C, realiza uma nova mudança de estado (vaporização), passando do estado líquido para o gasoso.

Como pode ser observado em seu diagrama de fases:

Diagrama de fases da água

Para saber mais sobre esse assunto, leia também:

• Estados Físicos da Água
• Estados Físicos da Matéria
• Transformações físicas e químicas
• Fenômenos físicos e químicos

O que acontece com a temperatura de uma substância quando muda de estado físico?

O que acontece com a temperatura durante a mudança de um estado de uma substância pura e cristalina?