Influência da Pressão na Mudança de Fase

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

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.

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2. Influência da Pressão na Ebulição

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.  

Por Nathan Augusto
Graduado em Física