Qual estado físico assume a forma e o volume do recipiente que o contém?

Estado sólido, estado líquido e estado gasoso representam os três estados físicos da matéria.

Água, gelo, vapor representam os três estados físicos que a matéria pode adquirir.

Vejamos cada um em particular:

Estado sólido: se caracteriza pela proximidade entre as moléculas, o que dá forma e volume fixos à matéria. As forças de coesão (atração) predominam no estado sólido.

Exemplo: O gelo possui forma e volume constantes, e ao menos que passe por aquecimento, dizemos que se encontra no estado sólido e que não sofre compressão. O gelo é resultante do congelamento de um líquido.

Estado líquido: as moléculas estão mais afastadas do que no estado sólido.
A matéria, quando se encontra nesse estado, possui forma variada, mas volume constante. A água líquida, por exemplo, possui facilidade de escoamento e adquire a forma do recipiente que a contém.

Estado gasoso: as forças de repulsão passam a existir causando um movimento das moléculas, estas querem se afastar umas das outras.

Neste estado a matéria pode ser comprimida se operarmos uma força externa, ela não tem forma e nem volume constante e sofre compressão e expansão facilmente. Portanto, se variarmos a pressão exercida sobre um gás, podemos aumentar ou diminuir o volume dele. Dizemos então que um gás tem a forma do recipiente que o contém, e se tiver livre no ar não adquire forma alguma.

O vapor d’água é um exemplo do estado gasoso da matéria, ele é produto do aquecimento de um líquido.

Agora podemos concluir que Água, gelo, vapor têm em comum a matéria constituinte (H2O), mas em diferentes estados físicos: líquido, sólido e gasoso.

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Estados físicos da matéria

Estado sólido - as partículas apresentam um estado de agitação muito pequeno; portanto estão muito próximas umas das outras, formando o que é chamado de retículo cristalino.

O estado sólido apresenta forma e volume próprios, ou seja, em qualquer recipiente que você coloque este material,  ele estará ocupando o mesmo volume e manterá seu formato.

Como determinar o volume de um sólido?

É simples! Basta pegar um copo graduado, colocar uma certa quantidade de água, ler o volume e, em seguida, adicionar o sólido. Você perceberá facilmente que o volume aumentou. A diferença entre o volume de água que se tinha inicialmente e o volume obtido após a adição do sólido, é o volume do sólido.

Observe:

Estado líquido as partículas se apresentam com um estado de agitação grande, fazendo com que fiquem mais distantes umas das outras.

O estado líquido apresenta volume próprio, ou seja, 1 litro de um líquido colocado em qualquer recipiente fechado continuará a ocupar o mesmo 1 litro. Porém, o líquido não tem forma própria: ele se amolda ao formato do recipiente no qual é posto. Ao colocarmos o líquido num recipiente redondo, esse assume a forma redonda; num recipiente quadrado, o líquido assume a forma quadrada, e assim por diante.

Para determinar o volume de líquidos, utilizamos, entre outros, os seguintes recipientes graduados:

Estado gasoso O gás é caracterizado por um estado de agitação muito grande, o que resulta num distanciamento muito grande de suas partículas.

O gás não tem forma nem volume próprios. Devido ao alto estado de agitação, ele ocupa todo o volume de seu recipiente. Por isso dizemos que o volume do gás é o volume do recipiente em que ele se encontra.

O ar atmosférico é uma mistura de gases. Quando despoluído e seco, tem a seguinte composição:

No ambiente em que normalmente nos encontramos, conseguimos respirar sem dificuldade, pois o ar atmosférico (gás) ocupa todo o volume do ambiente.

No estado gasoso, as pequenas esferas, leves e inquebráveis, vão se agitando muito, ocupando assim todo o volume do copo.

Como se muda o estado físico da matéria?

Aprendemos que o que determina o estado físico da matéria é o grau de agitação de suas partículas. Em outras palavras, o estado físico da matéria depende de quanto próximas ou afastadas estão as partículas, umas das outras. Portanto, mudar o estado físico da matéria significa criar as condições para aumentar ou diminuir o estado de agitação de suas partículas. 

Estas condições são a temperatura e a pressão.

Quando aumentamos a temperatura, aumentamos o estado de agitação e, portanto, distanciamos as partículas. Ao diminuirmos a temperatura, diminuímos o estado de agitação das partículas.

Portanto:

Observe a água colocada para ferver dentro da panela no fogão. Veja como a água se agita.

É o aumento do estado de agitação devido à elevação da temperatura.

Em cada substância, as forças de atração de suas partículas dependem dos átomos que a constituem e da disposição desses átomos. Portanto, cada substância requer uma temperatura diferente para que ela mude de estado físico.

Termos técnicos descrevem cada tipo de mudança de estado.

Fusão - passagem do estado sólido para o estado líquido.
(fundir um material)

Ebulição  - passagem do estado líquido para o estado gasoso (ferver o líquido).

Condensação ou liquefação - passagem do estado gasoso para o estado líquido.

Solidificação -  passagem do estado líquido para o estado sólido.

Sublimação - passagem do estado sólido para o gasoso e vice-versa.

Mudanças de estado físico da matéria ocorrem a todo momento. Por exemplo: o sol, ao causar um aumento na temperatura, faz com que a água evapore. A água evaporada se mistura com o ar atmosférico (o que explica a umidade relativa do ar). Com o passar do tempo, esta água evaporada forma nuvens que, para chover, precisam se condensar. Para isso ocorrer, é necessário que haja uma diminuição de temperatura.

- Você se lembra de uma previsão do tempo anunciando: “Está chegando uma frente fria; há possibilidade de chuvas”.

A frente fria resfria as moléculas de água presentes na atmosfera, passando-as do estado gasoso para o estado líquido, precipitando na forma de chuva. Quando o resfriamento é muito grande, a água solidifica, causando chuva de pedras (granizo ou neve). Depois das chuvas, o sol volta, causa novamente a evaporação da água, há uma nova frente fria e o ciclo recomeça.

Tendo estudado o ciclo da água, esclarecemos um conceito comum e equivocado:

“Choveu, por isso esfriou” (errado);

O correto é: “Esfriou, por isso choveu”.

1- Os raios solares aquecendo a água.

2- A água no estado gasoso se mistura ao ar atmosférico.

3- A água (no estado gasoso) forma as nuvens.

4- Chegada da frente fria.

5- Com o resfriamento, há condensação da água e sua precipitação (chuva).

Surge a dúvida: Como é possível a roupa do varal secar, num dia de frio e sem sol?

Resposta: o vento, ao bater na roupa, está batendo também nas moléculas de água, afastando-as. O distanciamento das moléculas, causado pelo vento, faz com que a água passe para o estado gasoso. As moléculas de água agem como um monte de papel picado. Se amontoarmos o papel e em seguida assoprarmos, eles se espalham e se distanciam.

Qual estado físico assume a forma e o volume do recipiente que o contém?

Qual o estado físico que não possui forma e volume definidos apresenta a forma e o volume do recipiente que o contém?

Qual dos estados físicos as substâncias possuem forma e volume?

Qual estado físico da matéria mantém a mesma forma e o mesmo volume independente do recipiente em que está contido?