Condensação é a mudança de estado físico de uma fase gasosa para a líquida, sendo um processo exotérmico e inverso da evaporação. Esse processo ocorre quando um gás perde energia térmica por meio de uma troca de calor. É frequentemente observada quando gotas de orvalhos se formam em superfícies frias ou em aparelhos de ar-condicionado. Apesar da condensação ser conceitualmente bem parecida com a liquefação, ela é um tipo específico de mudança de estado por meio do resfriamento.
Leia também: Quais são as mudanças de estado físico da matéria?
Tópicos deste artigo
- 1 - Resumo sobre condensação
- 2 - O que é condensação?
- 3 - Como acontece a condensação?
- 4 - Exemplos de condensação
- 5 - Diferenças entre condensação e liquefação
- 6 - Exercícios resolvidos sobre condensação
Resumo sobre condensação
- Condensação é um tipo específico de mudança de estado físico da matéria.
- A condensação ocorre por meio de um processo exotérmico, em que uma substância perde energia térmica.
- A formação de gotas de orvalho, “suor” em garrafas geladas e funcionamento de ar-condicionado são exemplos práticos da condensação.
- A condensação é um tipo específico de liquefação.
O que é condensação?
A condensação é um processo de mudança de estado físico que ocorre pelo resfriamento de uma amostra de gás, até que ela se transforme no estado líquido. É um processo de natureza exotérmica, ou seja, requer a liberação de calor pela própria amostra. Nessa etapa, a diminuição da energia interna provocará o processo inverso da evaporação. No caso da água, uma das substâncias mais comuns, tanto a condensação e quanto a evaporação ocorrem em 100 °C. A diferença está justamente no tipo de trânsito de energia envolvido.
Como acontece a condensação?
A condensação ocorre quando um gás (ou vapor) perde energia térmica por meio de trocas de calor, ocasionando a diminuição da energia cinética das moléculas e consequentemente um movimento mais lento das moléculas. Dessa forma, elas se tornam mais próximas, dentro da estrutura material, formando a amostra em uma nova fase.
Existem duas formas de provocar a condensação:
- Redução de temperatura: O fator mais comum, em que a interação com objetos mais frios provoca a perda de calor de amostras na fase gasosa. Ao atingir o ponto da mudança de fase, a transformação ocorre.
- Aumento de pressão: Aumentar a pressão sobre um gás força as moléculas a se aproximarem. No caso de um gás, ocorre então a formação de gotículas.
Em um diagrama de fases é possível verificar as condições de pressão e temperatura de qualquer amostra.
Exemplos de condensação
- Formação de orvalho: O vapor de água no ar se condensa em gramas, carros e outras superfícies que esfriaram durante a noite.
- Nuvens e chuva: O vapor de água sobe até a atmosfera, onde a temperatura é mais baixa. Ele se condensa em minúsculas gotículas, que formam as nuvens. Na precipitação, as gotas caem, formando a chuva.
- “Suor” em copos gelados: A superfície gelada de copos e garrafas pode condensar o vapor d’água ao redor.
- Ar-condicionado: Os aparelhos de ar-condicionado têm uma estrutura chamada de condensadora, responsável por resfriar o ar, já que a condensação é um processo exotérmico. Dessa forma, é comum observar a goteira proveniente de aparelhos em movimentos.
Diferenças entre condensação e liquefação
Embora possam parecer sinônimos, existe uma diferença conceitual importante a ser destacada.
- Liquefação: Pode ser aplicada a qualquer gás, incluindo aqueles que, nas condições normais de temperatura e pressão, são gases permanentes, a exemplo: oxigênio ou nitrogênio.
- Condensação: É frequentemente associada a vapores, ou seja, substâncias que, nas condições normais de temperatura e pressão, são líquidas.
Dessa forma, conceitualmente, a condensação é um tipo específico de liquefação, que, por sua vez, é uma transformação muito mais abrangente.
Veja também: Fusão — a mudança de estado físico da matéria do sólido para o líquido
Exercícios resolvidos sobre condensação
Questão 1
Veja a coluna abaixo de fenômenos físicos:
[ ] – Formação de nuvens
[ ] – Secagem de roupas no varal
[ ] – Gelo derretendo
[ ] – Formação de orvalho
[ ] – Fabricação de gelo
Preencha corretamente os espaços acima usando as transformações de estado a seguir:
[A] – Evaporação
[B] – Condensação
[C] – Solidificação
[D] – Fusão
Resolução:
[B] – Formação de nuvens
[A] – Secagem de roupas no varal
[D] – Gelo derretendo
[B] – Formação de orvalho
[C] – Fabricação de gelo
Questão 2
(EEAR) A figura a seguir representa um diagrama de fases de uma amostra de uma substância pura. As linhas tracejadas no gráfico representam quatro diferentes transformações isobáricas (A, B, C e D) que essa amostra sofreu.
Assinale a alternativa que indica corretamente a transformação em que essa amostra, durante a fase em que se encontra líquida, absorveu maior quantidade de calor.
A) A
B) B
C) C
D) D
Resolução:
Alternativa A.
Lembrando que a fase líquida (L) se encontra na região apontada abaixo:
Como Q = mcΔθ, a maior absorção de calor ocorre na transformação A, pois nesta há a maior variação de temperatura da substância na sua fase líquida.
Fontes
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl (colab.). Fundamentos de física: gravitação, ondas e termodinâmica, volume 2. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2016.
HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.