Quais as mudanças do estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

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O que caracteriza e define um estado físico da matéria são as forças atuantes em seu interior; coesão, a qual tende a aproximar as partículas, e repulsão, a qual tende a afastá-las. Quando a força de coesão supera a de repulsão, a substância se apresentará na fase de agregação chamada de sólido, quando as forças apresentarem a mesma intensidade, teremos um líquido, quando a de repulsão superar a de coesão, teremos então um gás. Cada um desses estados físicos distingue-se dos outros, entre outros fatores, por sua forma e volume. O estado sólido apresenta forma e volume constante, o líquido forma variável e volume constante, e o gasoso, forma e volume variáveis.

Na fase de agregação sólida, as partículas não apresentam liberdade de movimento, cabendo-lhes apenas movimentos de ordem vibracional, e a matéria terá maior densidade molecular. No estado líquido, as partículas podem literalmente “rolar” umas sobre as outras. Já na fase gasosa, as partículas terão ampla liberdade de movimento, e a matéria estará em sua fase de menor densidade molecular possível.

Quais as mudanças do estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?

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. As transformações de estado físico da matéria apresentam denominações características, como se pode ver abaixo:

a) FUSÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado líquido. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, o derretimento de um cubo de gelo.

b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização pode ocorrer de três modos distintos:

  1. CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em uma chapa metálica aquecida.
  2. EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão.
  3. EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.

c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para o estado líquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada.

d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador.

e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em exposição à temperatura ambiente.

Referências:
FELTRE, Ricardo, Química Geral, Vol. I, Ed. Moderna, 6° Ed., São Paulo/SP, 2004.
Ilustração: http://www.profjoaoneto.com/quimicag/estadex.htm

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisico-quimica/mudancas-de-estado-fisico/

Exercícios e questões de vestibulares

Questão 01: (UFPR 2009)

A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação.

A)

Sublimação.

B)

Vaporização.

C)

Solidificação.

D)

Condensação.

E)

Fusão.

Arquivado em: Físico-química

As mudanças de estado físico ocorrem entre substâncias sólidas, líquidas e gasosas, onde as transformações dependem da temperatura e pressão.

As mudanças no estado físico da matéria ocorrem por conta de duas grandezas, a pressão e a temperatura. Porém, antes de entender como se caracteriza cada mudança, é importante saber sobre os estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso.

Cada estado da matéria é definido de acordo com a disposição das partículas, ou seja, se estão muito próximas ou afastadas. Nesse sentido, para que o estado sólido seja formado, é preciso que as partículas estejam aglomeradas.

Já no estado líquido, as partículas ficam um pouco mais separadas, de modo que a movimentação entre elas seja possível. Por outro lado, no estado gasoso, as partículas se encontram muito afastadas uma das outras, com total liberdade para se movimentar.

Sendo assim, quando ocorre a transição entre os estados sólido, líquido ou gasoso, temos o que chamamos de mudanças de estado físico.

Logo, todas as substâncias constituídas por alguma matéria possuem um dos três estados físicos, dependendo da pressão e temperatura do ambiente.

Mudanças de estado físico

Para que as mudanças no estado físico possam ocorrer, ou seja, a transição entre sólido, líquido e gasoso, é essencial que haja a interferência de duas grandezas: temperatura e pressão.

Quais as mudanças do estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?
Toda Matéria

Neste caso, ambas as grandezas atuam de forma contrária nas mudanças de estados físicos. Isso significa que, enquanto a temperatura está elevada, ocorre o afastamento das moléculas. Por outro lado, quando a pressão está elevada, as moléculas se juntam.

Um exemplo prático nas mudanças de estado físico é uma garrafa de refrigerante. Você já deve ter percebido que, às vezes, no momento de abrir a garrafa, todo o líquido espirra de forma instantânea. Isso acontece porque existe no refrigerante uma quantidade de dióxido de carbono, colocado nas garrafas com o auxílio de temperaturas baixas e pressão alta.

Assim, ao abrir a garrafa, o ar entra no recipiente e a pressão que havia ali se desfaz rapidamente. Por conta disso, o líquido sai mais rápido da garrafa por conta do aumento da temperatura e da baixa da pressão. Ou seja, quanto maior a temperatura ambiente, mais rápido o gás sai da garrafa.

Dessa forma, para que haja mudanças no estado físico das substâncias é preciso que ocorra a diminuição ou aumento da temperatura, sendo que, em relação à pressão, o valor corresponde a 1 atm ou 760 mmHg – nível do mar.

Logo, as mudanças de estado físico são divididas em:

  • Fusão;
  • Solidificação;
  • Vaporização;
  • Condensação;
  • Sublimação;

Fusão

Quais as mudanças do estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?
Todo Estudo

Dentre as mudanças de estado físico temos o processo de fusão, aquele em que a água passa do estado sólido para o estado líquido, como ocorre no derretimento de uma pedra de gelo. Neste caso, quando o água está no estado sólido, as moléculas estão unidas e não possuem nenhum tipo de movimentação.

Como a estrutura de uma matéria sólida é rígida e as moléculas são unidas, a estrutura possui formato e volume definidos. Assim, para que um cubo de gelo, por exemplo, passe do estado sólido para o estado líquido, é preciso que as moléculas se separem.

Dessa forma, as moléculas começam a se separar quando é introduzido ao sistema, no caso no cubo de gelo, algum tipo de energia, ou seja, calor. Com isso, a energia entra nas partículas e as forçar intermoleculares entre as moléculas vão se desfazendo, transformado o sólido em líquido.

Quando o sistema absorve uma quantidade expressiva de calor, temos o ponto de fusão, também conhecido como temperatura de fusão. Sendo assim, o termo fusão representa exatamente a mudança do estado sólido para o líquido.

Solidificação

Quais as mudanças do estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?
Vez da Voz

A solidificação é a forma contrária do processo de fusão. Ou seja, nas mudanças de estado físico, a solidificação representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Assim, a substância só se torna sólida quando a temperatura suficiente é atingida.

Ou seja, a temperatura permanece constante durante o processo de solidificação e só se altera após atingir o estado sólido completo. Em seguida, a temperatura continua em declínio para abaixo de 0º.

Em relação à água, o ponto de solidificação ocorre quando o líquido atinge 0º. Sendo assim, a água permanece com a mesma temperatura até que todo o líquido fique congelado e, só então, a temperatura abaixa para -1ºC, – 2ºC etc.

Mudanças no estado físico – Vaporização

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Claudia

A vaporização é mais uma entre as mudanças de estado físico. Neste caso, o processo ocorre quando há mudança no estado líquido para o estado gasoso. Um exemplo é água de uma panela que, quando aquecida, começa a evaporar.

No caso da vaporização, é possível dividir o processo de duas formas: evaporação e ebulição. Na evaporação, o processo de transformação ocorre de forma lenta. Já na ebulição, a transformação de um estado físico para o outro acontece de forma rápida.

Na vaporização temos o ponto de ebulição, momento em que a temperatura do líquido atinge calor suficiente para passar para o estado gasoso. Na água, por exemplo, o ponto de ebulição é 100º C.

Condensação

Quais as mudanças do estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?
Pixnio

Condensação é mais uma das mudanças no estado físico, sendo caracterizada como a passagem do estado gasoso para o estado líquido.

Neste caso, a substância gasosa permanece com a temperatura constante, até que o processo de condensação se inicie e a substância se transforme em líquido.

Um exemplo muito comum de condensação é o orvalho, presente em folhas e vegetação em geral. Mesmo que não tenha chovido no dia anterior, é possível ver gotículas de água, chamadas de orvalho.

O processo ocorre porque o vapor de água que existe no ar entra em contato com superfícies que apresentam temperaturas baixas. Assim, o vapor se condensa e são formadas as gotículas de água sobre a vegetação, por exemplo.

Sublimação

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Tudo Gostoso

Por último, dentre as mudanças de estado físico, temos a sublimação. Neste caso, ocorre a passagem direta da substância para o estado sólido para o estado gasoso ou, ainda, do estado gasoso para o sólido.

A maneira mais comum de sublimação é o que ocorre com o gelo seco ou as pedrinhas de naftalina, utilizadas para colocar em lugares fechados, por exemplo.

O que achou da matéria? Se gostou, confira também o que Efeito Fotoelétrico e quais as características da Matéria Escura.

Fontes: Manual da Química, Só Biologia e Mundo Educação 

Imagens: Estudo Kids, Toda Matéria, Todo Mundo, Vez da Voz, Claudia, Pixnio e Tudo Gostoso

Quais as mudanças de estado físico que ocorre com a diminuição da temperatura?

Quando diminuímos a temperatura, o vapor de água, quando atinge 100ºC, começa a passar para o estado líquido. Essa mudança de estado é chamada de liquefação ou condensação. É o que ocorre, por exemplo, quando as nuvens condensam-se e formam a chuva.

O que pode ocorrer com a diminuição da temperatura?

A queda da temperatura do nosso corpo possui impactos fisiológicos, como a redução do ritmo cardíaco. A hipotermia pode ser responsável ainda por colapso circulatório e até mesmo a morte do paciente, estando essas situações relacionadas normalmente com a hipotermia grave.

Quais as mudanças do estado físico que ocorrem com o aumento da temperatura?

Essas transformações recebem nomes especiais: A passagem do estado sólido para o estado líquido, que ocorre com o ganho de energia térmica, recebe o nome de fusão. A passagem do estado líquido para o estado gasoso, que acontece com o ganho de energia térmica, recebe o nome de ebulição.

Quais as mudanças de estados físicos que ocorrem com o aumento da temperatura e a diminuição da pressão?

As possíveis mudanças no estado físico ocorrem com a alteração de temperatura e pressão. Veja quais são elas: Fusão: passagem do estado sólido para o estado líquido por meio de aquecimento. Vaporização: passagem do estado líquido para o estado gasoso.