Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Estados da matéria
- Mudanças de fase entre estados importantes
- Mudanças repentinas de temperatura e estados de fase
- Efeitos da temperatura na fase
A matéria pode existir em um estado sólido, líquido ou gasoso, e o estado em que uma substância está pode ser amplamente determinado por sua temperatura. Quando um certo limite de temperatura exclusivo para cada substância do universo é ultrapassado, uma mudança de fase ocorre, alterando o estado da matéria. Sob condições de pressão constante, a temperatura é o principal determinante de uma fase das substâncias. O diferencial de temperatura e as fases de diferentes tipos de matéria permitem a operação de motores térmicos e geladeiras.
TL; DR (muito longo; não leu)
A temperatura afeta diretamente a existência de uma substância sólida, líquida ou gasosa. Geralmente, o aumento da temperatura transforma sólidos em líquidos e líquidos em gases; reduzindo, transforma gases em líquidos e líquidos em sólidos.
Estados da matéria
Em baixas temperaturas, o movimento molecular diminui e as substâncias têm menos energia interna. Os átomos se estabelecem em estados de baixa energia em relação um ao outro e se movem muito pouco, o que é característico da matéria sólida. À medida que as temperaturas aumentam, energia térmica adicional é aplicada às partes constituintes de um sólido, o que causa movimento molecular adicional. As moléculas começam a se pressionar e o volume total de uma substância aumenta. Nesse ponto, o assunto entrou no estado líquido. Existe um estado gasoso quando as moléculas absorvem tanta energia térmica devido ao aumento da temperatura que ficam livres para se movimentar umas às outras em altas velocidades.
Mudanças de fase entre estados importantes
O ponto em que a matéria sujeita a uma temperatura específica sob condições de pressão constante começa a mudar sua fase é chamada de limiar de mudança de fase. A essa temperatura, cada pedaço da substância exposta ao calor muda de estado. Uma mudança de sólido para líquido ocorre no ponto de fusão e a transição de líquido para gás ocorre no ponto de ebulição. Por outro lado, o momento da mudança de um gás para um líquido é o ponto de condensação e a mudança de um líquido para um sólido ocorre no ponto de congelamento.
Mudanças repentinas de temperatura e estados de fase
Uma substância pode sofrer alteração de fase de um sólido para um gás ou de um gás para um sólido se a temperatura à qual é exposta for alterada muito rapidamente. Se a temperatura ao redor de um sólido for aumentada muito rapidamente, ele pode sublimar ou mudar de fase de sólido para gás sem existir como líquido. Na direção oposta, um gás que é sub-resfriado repentinamente pode sofrer deposição completa.
Efeitos da temperatura na fase
Se a pressão for constante, o estado de uma substância dependerá inteiramente da temperatura à qual está exposta. Por esse motivo, o gelo derrete se retirado do freezer e a água ferve da panela se for deixada em uma temperatura muito alta por muito tempo. A temperatura é apenas uma medida da quantidade de energia térmica presente nos arredores. Quando uma substância é colocada em um ambiente com temperatura diferente, o calor é trocado entre a substância e o ambiente, fazendo com que ambos atinjam uma temperatura de equilíbrio. Portanto, quando um cubo de gelo é exposto ao calor, suas moléculas de água absorvem a energia térmica da atmosfera circundante e começam a se mover com mais energia, fazendo com que o gelo derreta na água líquida.