O que acontece com a temperatura quando uma substância passa do estado sólido para o líquido é para o gasoso?

Conforme explicado no texto Estados Físicos da Água e suas Mudanças, a mudança do estado sólido para o líquido chama-se fusão. Assim sendo,o ponto de fusão é a temperatura em que uma substância pura que estava no estado sólido passa para o estado líquido.

Se você pegar um cubo de gelo que estava na geladeira a uma temperatura de -5 ºC e deixá-lo do lado de fora em um dia quente, o que vai acontecer?É simples, o cubo de gelo começará a derreter. Mas isso só vai acontecer um tempo depois que você o retirou da geladeira. Isso porque a temperatura do gelo começa a aumentar, passando de -5 ºC para -4 ºC, depois para -3 ºC e assim por diante até chegar em 0 ºC. Essa é a temperatura em que o gelo começa a derreter. Portanto, podemos dizer que o ponto de fusão ou temperatura de fusão do gelo é igual a 0ºC (ao nível do mar).

*Lembrando que ºC significa graus Celsius, que é uma medida de temperatura.

O mais interessante é que a temperatura permanece com o mesmo valor durante toda a mudança de estado físico. Isso quer dizer que, no caso do gelo, depois que ele atinge o ponto de fusão, sua temperatura fica fixa em 0 ºC até que todo o gelo passe para o estado líquido.

Isso pode ser visualizado em um gráfico como o mostrado logo a seguir. Observe que, até atingir a temperatura de fusão, a temperatura continuou subindo, mas quando se atingiu essa temperatura, ela permaneceu fixa com o passar do tempo, formando um patamar:

O ponto de ebulição é a temperatura em que uma substância pura passa do estado líquido para o estado de vapor. É o que acontece quando colocamos a água líquida que sai da torneira no fogo. A sua temperatura vai aumentando até atingir a temperatura de 100ºC, que é o ponto de ebulição da água (ao nível do mar).

Na figura a seguir, você pode observar que, quando o líquido é aquecido, ocorre um aumento da agitação das suas partículas, o que faz com que elas possam escapar para fora do recipiente e misturar-se ao ar. As bolhas formadas na temperatura de ebulição são bolhas de vapor de água.

No ponto de ebulição, acontece o mesmo que no ponto de fusão, ou seja, a temperatura permanece com o mesmo valor durante a mudança de estado.

O gráfico a seguir mostra o ponto de fusão (PF) e o ponto de ebulição (PE) da água:

Os pontos de fusão e ebulição são propriedades importantes das substâncias, pois cada uma possui uma temperatura de fusão e uma temperatura de ebulição específicas. Não existem duas ou mais substâncias com pontos de fusão e ebulição iguais. A única substância conhecida com ponto de fusão igual a 0 ºC e ponto de ebulição igual a 100º C, ao nível do mar, é a água.

Por isso, essas grandezas são usadas para identificar as substâncias. Veja alguns valores de pontos de fusão e ebulição para outras substâncias:

Entretanto, vale ressaltar que as temperaturas de fusão e ebulição somente terão valores fixos se a substância for pura. No caso de misturas, esses valores sofrem variações, ou seja, elas entram em ebulição em uma temperatura e terminam de mudar de estado físico em outra. Assim, os gráficos de mudanças de estado físico de misturas não possuem aqueles dois patamares fixos para o ponto de fusão e para o ponto de ebulição.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Os diferentes estados físicos da águapodem ser observados, naturalmente, no nosso planeta. A água dos rios e mares, por exemplo, está no estado líquido. Já a água das geleiras está no estado sólido, e, na atmosfera, encontramos a água no estado gasoso. Frequentemente essa substância pode mudar de um estado físico para outro a depender de fatores como a temperatura e a pressão.

Leia mais: Terra: planeta água? Será que poderíamos apelidar nosso planeta de outra forma?

Os três estados físicos da água

A água é encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Ela é uma das poucas substâncias que podem ser encontradas naturalmente em seus três estados.

• Sólido: a água no estado sólido pode ser observada, por exemplo, nos polos, no pico das  montanhas e nos icebergs. Nesse caso, as moléculas de água estão bem próximas umas das outras, e a substância adquire forma e volume bem definidos.
• Líquido: a água no estado líquido é encontrada nos rios, lagos, mares, oceanos e nos lençóis subterrâneos. Essa é a principal forma como a água é encontrada no planeta. A água no estado líquido apresenta moléculas mais afastadas do que no estado sólido, e ela adquire a forma do recipiente em que está contida. Você pode conferir essa propriedade ao observar a água em um copo. Quando no estado líquido, ela adquire a forma do copo, e quando no estado sólido, permanece com sua forma definida.
• Gasoso: a água no estado gasoso pode ser observada na atmosfera. Nesse caso verificamos que suas moléculas ficam bem afastadas umas das outras, não possuindo nem forma nem volume definidos.

Mudanças de estado físico da água

Quando a água passa de um estado físico para outro, dizemos que ocorreu uma mudança de estado. Essa mudança ocorre devido a variações na temperatura ou na pressão em valores específicos. A água, por exemplo, passa do estado sólido para o líquido à 0 ºC a uma pressão de 1 atm.

Vejamos, a seguir, as mudanças de estado que ocorrem na água:

• Fusão: passagem de uma substância do estado sólido para o líquido. Para que isso ocorra, é necessário que a substância ganhe calor. A fusão pode ser observada quando vemos o gelo derretendo.
• Vaporização: passagem de uma substância do estado líquido para o gasoso. Para que isso ocorra, a substância deve ganhar calor. A vaporização pode ocorrer de três maneiras: evaporação, ebulição e calefação. A primeira é uma vaporização que ocorre de maneira mais lenta. Um exemplo é quando colocamos uma roupa no varal para secar. A segunda, por sua vez, é mais rápida que a anterior, sendo observada a formação de bolhas. Pode ser conferida quando colocamos uma água para ferver. A terceira ocorre de maneira muito mais rápida do que as outras formas. Quando uma gota de água cai sobre uma chapa quente, por exemplo, podemos observar a calefação.
• Solidificação: passagem de uma substância do estado líquido para o sólido. Para que  ocorra, é necessário que a substância perca calor. Quando a água no estado líquido forma o gelo no freezer, por exemplo, estamos observando a solidificação.
• Condensação: também chamada de liquefação, ocorre quando uma substância passa do estado gasoso para o líquido, perdendo calor. A condensação é responsável pela formação das nuvens.
• Sublimação: acontece quando uma substância passa diretamente do estado sólido para o gasoso. O processo inverso recebe o nome de ressublimação ou também pode ser chamado de sublimação.

Para saber mais sobre esse importante processo para o meio ambiente e os seres humanos, leia: Ciclo da água.

Vamos revisar o que aprendemos?

A figura a seguir apresenta letras e números que indicam, respectivamente, os estados físicos da água e suas mudanças. Identifique o estado indicado por cada letra e as mudanças indicadas por cada número.

Conseguiu identificar? Confira a seguir a resposta:

A- Sólido

B- Líquido

C- Gasoso

1- Fusão

2- Vaporização

3- Condensação

4-Solidificação

Qual é a relação entre a temperatura e o estado físico da substância?

Qual a relação entre a pressão e a temperatura de mudança de Estado das substâncias?

Qual a diferença entre estado líquido e gasoso?

Como são formadas as substâncias?

O que acontece com a temperatura quando uma substância passa do estado sólido para o líquido e para o gasoso?

O que acontece quando uma substância passa diretamente do estado sólido para o gasoso?

É a temperatura em que a substância passa do estado líquido para o estado gasoso?

O que acontece quando o sólido passa para o líquido?