Explique a mudança de estado físico que pode ocorrer nessa situação

Os diferentes estados físicos da água podem 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.

A água é encontrada nos estados sólido, líquido e gasoso.

• 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.

Observe na figura as diferentes mudanças de estado físico da água.

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.

Sabemos que os estados ou fases básicas da matéria são três (sólido, líquido e gasoso) e que, de acordo com a situação, ao se retirar ou ceder calor a uma substância, ela sofrerá uma mudança de estado físico. De nossa vivência diária podemos retirar diversos exemplos em que ocorrem mudanças de estado. Como explicar por que uma roupa molhada colocada no varal seca-se? Para onde vai a água da roupa molhada colocada no varal? E o que acontece quando colocamos um copo com água gelada sobre uma mesa e, após algum tempo, aparecem gotículas de água na superfície do copo? Será que o copo está furado?

Para responder a esses questionamentos, devemos conhecer dois dos processos envolvidos nas mudanças de fase da matéria: vaporização e condensação.

Tópicos deste artigo

Vaporização

É o processo em que partículas de uma substância em fase líquida recebem calor (energia) suficiente para a transição do estado líquido para o estado gasoso. Dependendo de como ocorre esse processo, a vaporização pode ser caracterizada de três formas distintas: evaporação, ebulição ou calefação. Na evaporação, a transição de estado ocorre em qualquer temperatura. Ebulição é a vaporização típica, ou seja, quando atinge o ponto de ebulição. Já a calefação ocorre para uma temperatura acima do ponto de ebulição e, por isso, é chamada de evaporação forçada.

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Condensação

Também chamada de liquefação, é o processo inverso à vaporização, logo, corresponde à transição do estado gasoso para o estado líquido. Isso ocorre quando é retirada uma quantidade de calor suficiente para que a substância que está na forma de vapor condense-se.

A partir das características das mudanças de fase da matéria, podemos responder aos questionamentos iniciais.

Como explicar por que uma roupa molhada colocada no varal seca-se?

Quando uma roupa molhada é colocada no varal, ao receber o calor em forma de radiação solar, as moléculas de água que estavam na superfície da roupa ficam mais energizadas e mudam de estado, passando do líquido para o vapor. Como vimos acima, essa mudança de fase do líquido para o gasoso é denominada de vaporização.

De onde vem a água na parte de fora de um copo com líquido gelado?

Já com o exemplo do copo com água, ao colocar um copo com água gelada sobre uma mesa, as gotículas de água que estão no ar em forma de vapor perdem calor ao se chocarem com a superfície do copo, que está com uma temperatura mais baixa, e passam para o estado líquido. Essa transição do gasoso para o líquido recebe o nome de condensação.

Como podem ocorrer as mudanças de estado físico?

Quais são as mudanças de estado físico explique dando exemplos de cada uma?

Que mudança de estado físico ocorre quando a neve derrete?

Que mudança de estado físico da água ocorre nas roupas molhadas no varal?