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Mudanças de Estado Físico - I
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Mudanças de Estado Físico
Qualquer substância pode se apresentar em três diferentes estados de agregação molecular: estado sólido, líquido e gasoso, dependendo da temperatura e da pressão a que esteja sujeita. Por exemplo, a água pode facilmente ser encontrada nestes três estados (que podem ser chamados de estados físicos): é só aquecermos um pedaço de gelo, que teremos água líquida e depois o seu vapor. Já o mercúrio, por outro lado, se apresenta geralmente (à temperatura ambiente) em sua forma líquida, como podemos ver nos bulbos dos termômetros.
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| Mas trataremos da água, porque é a substância que apresenta os três estados nas condições normais tanto de temperatura quanto de pressão (300 K e 1 atm). Além disso, este é o líquido com o qual estamos mais familiarizados. |
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A sigla CNTP indica as chamadas condições normais de temperatura e pressão: temperatura de 300 K e pressão de 1 atm (105 Pa). |
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Assim, sob pressão normal, se formos aumentando a temperatura de um bloco de gelo, ele passará a 00C, depois atingirá o estado líquido e, a 1000C, o estado gasoso. Quase todos os corpos se comportam assim como a água com o aumento da temperatura, ou seja, passam do estado sólido ao estado líquido e então ao estado gasoso.
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Acompanhe na imagem ao lado o esquema de todas as mudanças de estado de agregação da matéria:
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Cada uma destas mudanças de estado é acompanhada pela absorção ou liberação de energia: na fusão de um sólido e na evaporação de um líquido há recebimento de energia do exterior. Já na condensação de um gás e na solidificação de um líquido há envio de energia para o exterior.
Há também certas mudanças de estado que resultam em um estado em que as moléculas têm maior liberdade de movimento (quando passam do estado líquido ao gasoso, por exemplo). Para que estas mudanças ocorram é necessário fornecer energia ao sistema, já que é preciso vencer as forças de atração que mantêm as moléculas unidas entre si.Em outros casos, a mudança de estado resulta numa maior aproximação das moléculas: é o caso da passagem do estado gasoso para o estado sólido.
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Vamos acompanhar agora as mudanças de estado com mais detalhe.
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A Temperatura de Fusão e de Solidificação
Vamos colocar um pedaço de um metal sólido (estanho, por exemplo) num recipiente e levá-lo ao fogo. Num termômetro colocado dentro do recipiente poderemos observar como muda a temperatura do estanho. Inicialmente, ela aumenta e ao atingir a temperatura de 232oC vemos que o estanho começa a fundir:
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Durante todo o tempo que dura o processo de fusão, a temperatura do estanho não aumenta, se mantendo constante a 232oC. Quando todo o estanho estiver liqüefeito, a temperatura voltará a subir. Assim, a passagem do estado sólido ao estado líquido ocorre a uma temperatura bem determinada, denominada temperatura de fusão. No caso do estanho ela é 232oC, já para água é de 0oC.
Vamos ver como é a representação gráfica desta mudança de estado? É só clicar aqui.
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