As mudanças de estado físico dependem de alguns fatores relativos à temperatura, à pressão, e à quantidade de energia evolvida no processo. Show
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. CondensaçãoA 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. SolidificaçãoA 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, à pressão de 1 atm (atmosfera). FusãoA 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. VaporizaçãoA vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso. Isso pode ocorrer de duas maneiras:
A partir de 1 °C até 100 °C, apresenta-se em estado líquido. SublimaçãoA 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. Estados físicos da águaA água é facilmente encontrada em seus três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Cada estado físico da água é possível conforme as variações de temperatura e pressão. À pressão normal (1atm), a água entra em fusão a 0 °C e 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 fasesUm diagrama de fases é um gráfico de pressão x temperatura. Nele, as regiões representam as fases, ou estados da substância, ou elemento, conforme variam sua temperatura e pressão. As linhas mostram os limites de passagem entre os estados físicos. Existem diagramas de fase para diversos materiais, substâncias e elementos. Estado físico em função da temperatura e pressãoPercebemos no diagrama de fases que o estado físico depende não apenas da temperatura, mas também da pressão. Para uma mesma temperatura, variando a pressão, é possível mudar o estado do material. Um exemplo é a panela de pressão doméstica, utilizada para cozinhar mais rápido. Como a pressão na panela é maior, a água em seu interior só se torna vapor em temperaturas mais altas que 100ºC, facilitando o cozimento. Exercícios de mudança de estado físicoExercício 1(FAMERP 2016) Durante o ciclo hidrológico ocorrem diversas mudanças de estado físico da água. Um exemplo de mudança de estado denominada sublimação ocorre quando a) vapor de água em elevadas altitudes transforma-se em neve. Ver Resposta Resposta: a) vapor de água em elevadas altitudes transforma-se em neve. Sublimação é a passagem do estado gasoso para o sólido. Exercício 2Considere uma certa quantidade de água, inicialmente no estado sólido. Aquecendo gradativamente de forma homogênea toda essa quantidade de água, ela passa para o estado líquido e, mantendo-se o mesmo regime de aquecimento, a mesma passa do estado líquido para o gasoso. Sobre as propriedades da água nos referidos estados físicos e sobre os processos de mudança de estado físico pode-se afirmar que: a) o processo de mudança do estado sólido para o estado líquido chama-se fusão. Ver Resposta Resposta: a) o processo de mudança do estado sólido para o estado líquido chama-se fusão. Para saber mais sobre esse assunto, leia também:
Professor de Matemática licenciado e pós-graduado em Ensino da Matemática e Física (Fundamental II e Médio), com formação em Magistério (Fundamental I). Engenheiro Mecânico pela UERJ, produtor e revisor de conteúdos educacionais. Como a temperatura interfere na mudança de estado físico?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.
Porque a temperatura e constante durante a mudança de estado físico?Quando se fornece calor, os átomos e moléculas tendem a vibrar com maior intensidade, aumentando a temperatura, que é uma medida da energia cinética média das partículas. Durante o processo de fusão ou vaporização, a temperatura permanece constante, mas o arranjo dos átomos e moléculas é modificado.
Porque um aumento de temperatura faz com que uma substância aumente de um estado sólido para um líquido e deste para um gás?A maioria das substâncias, ao receber calor durante o processo de fusão (passagem da fase sólida para líquida), tem seu volume aumentado. Isso ocorre porque ao receber calor, aumenta-se o grau de agitação térmica das partículas que compõem o corpo, expandindo assim seu volume.
Quais os fatores que influenciam as mudanças de estado físico?A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado sólido.
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