Entre Que temperaturas ao nível do mar a água se encontra na fase líquida?

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

Mudanças de temperatura e de pressão no ambiente fazem a água passar por um ciclo de transformações

As mudanças de temperatura e pressão fazem com que surjam os diferentes estados da água.

Líquido: É o que está presente em nosso dia a dia: a água que bebemos, que usamos para tomar banho e lavar roupa. No planeta, ela é encontrada em grande quantidade em rios, lagos, oceanos e reservatórios subterrâneos.

Sólido: É o gelo! Em algumas regiões do planeta, o frio é tão intenso que transforma chuvas e lagos, por exemplo, em gelo. A neve e o granizo também são água em estado sólido.

Gasoso: O vapor de água é a representação deste estado – o líquido evapora e fica invisível. Ele está misturado ao ar. Sabia que grande parte do vapor que se forma na superfície da Terra sobe a grandes altitudes, formando as nuvens?

Derreteu!

A transformação da água em estado sólido para o líquido é a fusão. A mudança surge por causa de um aumento da temperatura até o ponto de fusão da água – 0 grau Celsius, se você estiver sob a pressão atmosférica que existe ao nível do mar (quando atinge essa temperatura, o gelo começa a derreter).

Ela sumiu

Quando é aquecida, a água líquida vira vapor de água – chamamos esse processo de vaporização. Ele pode acontecerlentamente, como quando o Sol e o vento fazem uma roupa secar (é a evaporação). Ou durante a ebulição. Por exemplo: quando fervemos a água e ela começa a borbulhar - ao atingir 100 graus Celsius (na pressão atmosférica ao nível do mar), a água se transforma rapidamente em vapor.

Virou gelo!

Durante o verão, é muito comum que todo mundo faça o processo de solidificação da água em casa. Ou seja, fazemos gelo, transformando o líquido em sólido no congelador. A 0 grau Celsius (ponto de solidificação), e mantendo-se a essa temperatura, surgem os cubinhos.

Copo suado?

A passagem do vapor para o estado líquido é chamada de condensação ou liquefação. É o que acontece com a água gelada em um copo: como há uma diferença de temperatura entre o copo e o ambiente, as moléculas de água do ar são resfriadas viram gotinhas no copo.

Passagem direta

Às vezes, o gelo vira vapor de água sem passar pelo estado líquido – o inverso também acontece. É a sublimação, a transformação mais difícil de ocorrer na natureza – geralmente, é feita em laboratório. Um exemplo é o gelo seco usado nos carrinhos de sorvete para manter o resfriamento. Ele passa do estado sólido para o gasoso diretamente, sem derreter.

Consultoria: Cláudio H. Furukawa (físico do Instituto de Física da USP) e João B. da Rocha Filho (professor da Faculdade de Física da PUCRS).

Onde se encontra a água no estado líquido?

Quando se está ao nível do mar Observa

Qual e a faixa de temperatura em que a substância permanece líquida?

Qual e a medida de temperatura na qual a água passa do estado líquido para o estado gasoso?