Mudanças de estado físico da matéria

O aumento da temperatura faz com que as moléculas ou partículas da matéria se movimentem com maior velocidade.

Já o aumento da pressão faz com que as moléculas fiquem mais próximas. Uma atua contrariamente ao outro.

Se quisermos manter a matéria no mesmo estado físico, devemos compensar qualquer mudança nas condições de pressão com outra mudança na temperatura, e vice-versa.

Fusão: É a passagem de uma substância do estado sólido para o estado líquido. Os sólidos puros sofrem fusão sempre a uma temperatura e pressão determinadas. A essa temperatura chamamos ponto de fusão. Até o fim de todo processo de fusão, essa temperatura permanece inalterada.

A fusão é um processo muito importante para a indústria. Dela depende a fabricação de objetos de metal. O metal é derretido em fornos de altíssima temperatura e depois recolhido em fôrmas especiais.

Solidificação: É a transformação de uma substância do estado líquido para o estado sólido. É o processo inverso ao da fusão. O ponto de solidificação é o mesmo que o de fusão. Como na fusão, a temperatura permanece constante durante todo o processo.

O processo de solidificação também é muito importante para a indústria de metais. Depois de fundidos, os metais são esfriados para tomarem a forma definitiva dos objetos desejados.

Vaporização: É a transformação de uma substância do estado líquido para o estado gasoso. Existem dois tipos de vaporização: ebulição e evaporação.

A ebulição ocorre quando fornecemos calor a um líquido ou reduzimos a pressão que atua sobre ele. Colocando-se uma panela com água sobre uma fonte de calor, após um certo tempo a água começará a ferver, isto é, entrará em ebulição, e bolhas de vapor se formarão em toda a parte líquida.

Durante todo o processo de ebulição, ou seja, até que todo o líquido se vaporize, a uma pressão constante, a temperatura permanece constante. A essa temperatura denominamos ponto de ebulição, que é particular a cada líquido puro.

Ao contrário do ponto de fusão, o ponto de ebulição é bastante sensível à variação da pressão externa. O aumento da pressão externa faz com que o ponto de ebulição de um líquido puro aumente, ocorrendo o inverso quando a pressão externa é diminuída.

A evaporação é a mudança lenta de uma substância líquida em vapor. Pode ocorrer espontaneamente, dependendo das condições ambientais. Podemos constatar a evaporação na secagem de roupas no varal, de poças de água, da água das chuvas, dos rios, etc.

Fatores que favorecem a evaporação são: o aumento da temperatura, a diminuição da pressão atmosférica, maior superfície de contato com o ambiente e a ventilação (quando o vento não traz umidade).

Um fenômeno interessante que pode ocorrer na vaporização de um líquido é a calefação. Se você pingar um pouco de água numa frigideira bem quente, as gotas logo se transformarão em vapor (elas entram em ebulição) produzindo um chiado característico.

Condensação: É a mudança de uma substância do estado gasoso para o estado líquido. A tampa da panela em que cozinhamos alimentos fica cheia de gotinhas de água. Isso ocorre porque durante a ebulição, a água se transforma em vapor que, ao tocar a superfície fria da tampa, volta novamente ao estado líquido. É o fenômeno da condensação, também chamado liquefação.

O vapor de água que sai do nosso corpo pela nossa expiração logo se transforma em líquido quando encontra uma superfície fria. Isso pode ser observado com mais frequência em dias frios.

Numa determinada pressão, cada substância se condensa a uma determinada temperatura. É seu ponto de condensação, que é igual ao ponto de ebulição.

Sublimação: É a passagem direta de uma substância do estado sólido para o estado de vapor, e vice-versa. Observamos isso com as bolinhas de naftalina colocadas em gavetas que diminuem de tamanho com o passar do tempo. 

Existem substâncias sólidas como a naftalina, a cânfora, o benjoim e o iodo, que nas condições habituais de pressão e temperatura em que vivemos se transformam espontaneamente em vapor, sem passar pelo estado líquido.

Quando o vapor dessas substâncias se resfria pode ocorrer o fenômeno inverso: voltam ao estado sólido. Ambos os fenômenos chamam-se sublimação.

Fonte: BARROS & PAULINO. Física e Química. São Paulo: Editora Ática, 2001.