Gráfico de Mudança de Estado Físico
Imagine um cubo de gelo em um freezer à temperatura de -25°C. Nessa temperatura, a água está obviamente no estado sólido. Porém, se tirarmos esse gelo do freezer e gradativamente aumentarmos sua temperatura, veremos que ao atingir 0°C (ao nível do mar), o gelo começará a derreter, ou seja, a sofrer o processo de fusão.
A temperatura em que a substância passa do estado sólido para o líquido é chamada de ponto de fusão (PF). O inverso é a solidificação.
No ponto de fusão veremos que os estados sólido e líquido coexistem. Isso significa que a temperatura do gelo não aumentará; permanecerá fixa em 0°C, até que todo ele passe para o estado líquido.
Se continuarmos aumentando a temperatura, o líquido irá se aquecer e, ao chegar à temperatura de 100°C (ao nível do mar), ocorrerá a passagem do estado líquido para o gasoso. A água passará a ser vapor; por isso, o nome dessa transformação de estado de agregação da matéria é vaporização.
100ºC é o ponto de ebulição (PE) em que a água coexiste nos estados líquido e gasoso. Apresentando outro patamar no gráfico, a temperatura permanecerá constante até que todo o líquido vire vapor.
A mudança inversa de estado físico, isto é, do estado gasoso para o líquido, é denominada condensação ou liquefação. É o que ocorre, por exemplo, quando as nuvens se condensam e chove.
O vapor continuará aumentando de temperatura se isso for proporcionado ao sistema.
Existe também a passagem direta do sólido para o gasoso e vice-versa. Essa transformação é denominada sublimação. Exemplos desse fenômeno são a naftalina e o gelo-seco, que sublimam à temperatura ambiente.
Dessa forma, temos as seguintes mudanças de estado físico ou de agregação da matéria:
Assim, o gráfico completo de mudança de estado da água é apresentado da seguinte forma:
Por meio de experiências, notou-se que toda substância pura apresenta esses dois patamares fixos de PF e PE. Por exemplo, veja abaixo o gráfico de mudança de estado físico para o etanol (PF= -117,0 °C e PE = 78,0 °C):