Mudanças de Estado Físico

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Fusão

Endotérmica. Ocorre com aumento de temperatura; para a maioria das substâncias, aumento de pressão eleva o ponto de fusão (na água ocorre o inverso).

Solidificação

Exotérmica. Ocorre com redução de temperatura; aumento de pressão geralmente favorece a solidificação ao diminuir o volume da substância.

Vaporização

Endotérmica. Favorecida por alta temperatura e baixa pressão; a substância absorve calor para romper interações intermoleculares.

Ebulição

Endotérmica. Acontece quando a pressão de vapor iguala a pressão externa; menor pressão atmosférica reduz a temperatura de ebulição.

Evaporação

Endotérmica. Processo lento na superfície livre; acelerado por maior temperatura, menor umidade e menor pressão externa.

Calefação

Endotérmica. Vaporização abrupta causada por contato com superfície a temperatura muito acima do ponto de ebulição.

Condensação

Exotérmica. Ocorre com queda de temperatura ou aumento de pressão sobre o gás ou vapor abaixo da temperatura crítica.

Liquefação

Exotérmica. Passagem de gás a líquido sob alta pressão e/ou resfriamento abaixo da temperatura crítica.

Sublimação (sólido para gás)

Endotérmica. Ocorre com aquecimento direto e pressões abaixo do ponto triplo da substância.

Ressublimação (ou deposição)

Exotérmica. Passagem direta de vapor a sólido estimulada por rápido resfriamento e pressões abaixo do ponto triplo.

Fusão do gelo (água)

Endotérmica. Anomalia da água: aumento de pressão diminui a temperatura de fusão porque o gelo é menos denso que a água líquida.

Ebulição da água em alta altitude

Endotérmica. Com a pressão atmosférica menor em grandes altitudes, a água entra em ebulição em temperaturas abaixo de 100 °C.

Funcionamento da panela de pressão

Endotérmica. O aumento da pressão interna eleva o ponto de ebulição da água para cerca de 120 °C, acelerando o cozimento.

Sublimação do gelo seco (CO2)

Endotérmica. Ocorre a 1 atm porque a pressão do ponto triplo do CO2 é superior a 5 atm; absorve calor ao virar gás.

Formação de orvalho

Exotérmica (condensação). O vapor de água perde calor para superfícies frias durante a noite e se liquefaz a pressão ambiente.

Formação de geada

Exotérmica (deposição/ressublimação). O vapor de água se resfria diretamente para microcristais de gelo sem passar pelo líquido.

Formação de neve

Exotérmica (deposição). O vapor de água na atmosfera perde calor em baixas temperaturas e solidifica-se em cristais de gelo.

Suor esfriando a pele

Endotérmica (evaporação). O suor absorve calor da pele para evaporar, reduzindo a temperatura corporal.

Secagem de roupas no varal

Endotérmica (evaporação). Acelera com vento, temperatura mais alta e baixa pressão de vapor do ar circundante.

Formação de nuvens

Exotérmica (condensação). O ar quente e úmido sobe, expande-se adiabaticamente, resfria e condensa em gotículas de água.

Congelamento da água em lago

Exotérmica (solidificação). O resfriamento da superfície a 0 °C forma gelo, que isola termicamente o fundo do lago.

Sublimação da naftalina

Endotérmica. As moléculas do sólido absorvem calor ambiente e passam a vapor devido à alta pressão de vapor à temperatura ambiente.

Sublimação do iodo sólido

Endotérmica. Ao ser aquecido sob pressão ambiente, o iodo sólido ganha calor e forma vapor roxo sem fundir facilmente.

Compressão e resfriamento do GLP

Exotérmica (liquefação). Aumento de pressão comprime o gás e liberação de calor o converte em líquido dentro do botijão.

Descompressão de desodorante spray

Endotérmica (vaporização). O gás expande rapidamente e o líquido vaporiza absorvendo calor, resfriando a lata.

Ponto triplo

Condição de equilíbrio físico onde temperatura e pressão específicas permitem coexistência de sólido, líquido e vapor.

Ponto crítico

Temperatura e pressão limite acima das quais a distinção entre líquido e vapor desaparece, formando fluido supercrítico.

Temperatura crítica

Temperatura máxima acima da qual um gás não pode ser liquefeito apenas por aumento de pressão.

Pressão crítica

Pressão mínima necessária para liquefazer uma substância exatamente na sua temperatura crítica.

Pressão de vapor saturante

Pressão exercida pelo vapor em equilíbrio dinâmico com seu líquido; aumenta exponencialmente com a temperatura.

Efeito da adição de soluto no ponto de ebulição

Elevação ebulioscópica. Reduz a pressão de vapor da solução, exigindo maior temperatura para atingir a ebulição.

Efeito da adição de soluto no ponto de congelamento

Depressão crioscópica. Dificulta a organização cristalina, exigindo temperaturas mais baixas para ocorrer solidificação.

Condensação no ciclo de refrigeração

Exotérmica. O fluido refrigerante sob alta pressão no condensador perde calor para o ambiente e se torna líquido.

Evaporação no ciclo de refrigeração

Endotérmica. O fluido em baixa pressão no evaporador absorve calor do interior da geladeira e se torna vapor.

Liofilização

Endotérmica (sublimação). Congela-se o material e reduz-se bruscamente a pressão para sublimar o gelo sem danificar estruturas.

Solidificação de parafina

Exotérmica. A cera líquida libera calor ao ambiente; contrai o volume com aumento de pressão.

Vidro em transição vítrea

Endotérmica no aquecimento. Transição cinética e não de primeira ordem; amolece com a temperatura sem ponto de fusão fixo.

Vaporização flash

Endotérmica. Queda brusca de pressão sobre um líquido aquecido provoca ebulição instantânea com forte queda de temperatura.

Descongelamento de alimentos

Endotérmica (fusão). O gelo absorve calor externo; pressão ambiente mantém a transição a aproximadamente 0 °C.

Formação de granizo

Exotérmica (solidificação contínua). Gotas de água sobem por correntes convectivas e congelam em temperaturas negativas.

Calor latente de fusão

Calor endotérmico absorvido por unidade de massa para fundir à temperatura constante sob pressão fixa.

Calor latente de vaporização

Calor endotérmico absorvido por unidade de massa para vaporizar o líquido à temperatura e pressão constantes.

Calor latente de solidificação

Calor exotérmico liberado por unidade de massa durante o congelamento à temperatura e pressão constantes.

Calor latente de condensação

Calor exotérmico liberado por unidade de massa durante a passagem de vapor para líquido à temperatura constante.

Regelo de Faraday

Fusão por pressão seguida de solidificação exotérmica quando a pressão sobre o gelo é aliviada a 0 °C.

Condensação de vapor em espelho de banheiro

Exotérmica. Vapor quente atinge a superfície fria do vidro e cede calor, condensando-se a pressão atmosférica.

Destilação fracionada

Ciclos endotérmicos de vaporização e exotérmicos de condensação controlados por temperatura ao longo da coluna de pressão constante.

Vaporização em autoclave

Endotérmica. A alta pressão atinge até 2 atm, elevando a temperatura de ebulição da água para ~121 °C para esterilização.

Condensação de nevoeiro

Exotérmica. O resfriamento do ar úmido próximo ao solo atinge o ponto de orvalho a pressão ambiente constante.

Sublimação do cânfora

Endotérmica. Passa espontaneamente de sólido a vapor à temperatura ambiente e pressão atmosférica absorvendo calor.

Solidificação do ferro fundido

Exotérmica. O metal líquido perde calor ao resfriar abaixo de seu ponto de fusão sob pressão de fundição.

Liquefação do nitrogênio (N2)

Exotérmica. Ocorre por compressão e resfriamento a -196 °C a 1 atm; requer remoção contínua de calor.