Influência da Pressão na Mudança de Fase

Física

É possível observar a influência da pressão na mudança de fase. O aumentando da pressão sobre substâncias que tem seu volume expandido quando aquecidas corresponde a um aumento em suas temperaturas de fusão e ebulição.

A pressão atmosférica varia de acordo com a localidade. Ao nível do mar, onde a pressão é 1 atm, a temperatura de fusão da água é de 0 ºC e a de ebuli

Experimentalmente, observa-se que a mudança de pressão exercida sobre uma substância implica na mudança de temperatura de fusão e ebulição.

Nesses estudos é possível observar:

1. Influência da Pressão na Fusão

Fusão é a passagem de uma substância do estado sólido para o líquido

A maioria das substâncias, ao receber calor durante o processo de fusão (passagem da fase sólida para líquida), tem seu volume aumentado. Isso ocorre porque ao receber calor, aumenta-se o grau de agitação térmica das partículas que compõem o corpo, expandindo assim seu volume. Porém, algumas substâncias apresentam comportamento contrário durante o processo de fusão, ao receberem calor para passar da fase sólida para a líquida tem seu volume diminuído. Como substâncias que apresentam esse comportamento inverso pode-se destacar a água, o bismuto de ferro e o antimônio.

Verifica-se que ao sofrerem um aumento de pressão, as substâncias que têm seu volume aumentado na fusão também têm sua temperatura de fusão aumentada; e as que têm o volume reduzido, têm a temperatura de fusão diminuída.

Outra característica desse comportamento inverso da água é o aumento de volume na solidificação (passagem da fase líquida para a sólida), o que explica o fato de uma garrafa fechada e cheia da água romper quando colocada no congelador.

Uma garrafa cheia da água e fechada é rompida quando colocada no congelador em razão do aumento de volume da água na solidificação

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2. Influência da Pressão na Ebulição

Ebulição é a passagem de uma substância do estado líquido para o gasoso

Na ebulição (passagem da fase líquida para gasosa), ao receber calor, o líquido tem seu volume aumentado. Como para uma determinada pressão cada substância tem a sua temperatura de ebulição (a água entra em ebulição sob pressão de 1 atm a uma temperatura de 100º C), ao aumentarmos a pressão sobre um líquido provocaremos um aumento em sua temperatura de ebulição, assim se torna mais difícil de a substância passar do estado líquido para o gasoso.

Isso é usado nas panelas de pressão, nela os vapores formados em virtude do aquecimento da água não conseguem escapar de seu interior e assim pressionam a superfície da água. Como vimos acima, um aumento da pressão acarreta em um aumento na temperatura de ebulição e dessa maneira a água suporta temperaturas superiores a 100 ºC, fazendo com que os alimentos sejam cozidos de maneira mais rápida do que em uma panela comum.

Na panela de pressão os alimentos são cozidos de forma mais rápida

Por Nathan Augusto
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FERREIRA, Nathan Augusto. "Influência da Pressão na Mudança de Fase"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-influencia-pressao-na-mudanca-fase.htm>. Acesso em 22 de maio de 2019.