sexta-feira, 21 de janeiro de 2011

Trocas de calor com Mudanças do Estado de Agregação

Olá pessoal, o conteúdo desse post está disposto no material do curso de formação de inspetores de equipamentos, ministrado em 2004 pelo colégio Castro Alves, espero que gostem do tema selecionado e não esqueçam de passar pela sessão download, todo semana uma novidade, boa leitura.


Rodrigo A. Missio

Mudanças no estado de agregação
Em nosso dia-a-dia, encontramos a matéria de três modos diferentes, denominados estados de agregação. São eles: sólido, liquido e gasoso.
No estado sólido, as partículas do corpo apresentam apenas movimento vibratório em torno das posições definidas. Os sólidos possuem forma própria e volume definido.
No estado liquido, as interações entre as partículas ainda são suficientemente fortes para dificultar sua separação, o que garante ao liquido um volume definido.
No estado gasoso, a separação entre as partículas é suficientemente grande para que elas possam se movimentar desorganizadamente e com liberdade, buscando expandir-se por todo volume disponível.
Fazendo um material receber ou perder calor, podemos promover as seguintes mudanças de estado de agregação: Fusão, Solidificação, Vaporização, Liquefação ou Condensação e Sublimação.
A fusão, a vaporização e a sublimação são processos denominados endotérmicos, por que as substancias precisam absorver calor para que eles ocorram. A solidificação, a liquefação e a sublimação, por outro lado, são processos exotérmicos, porque as substancias precisam liberar calor para que eles ocorram.


Fusão e Solidificação
Os sólidos de estrutura cristalina, isto é, cujas moléculas formam arranjos bem definidos que se repetem no espaço (reticulo cristalino) – como o gelo e os metais puros -, fundem-se numa temperatura bem determinada, que só depende da substancia de que são feitos e da pressão externa a que estão submetidos. A fusão do gelo, por exemplo, a pressão de 1atm (pressão normal), ocorre a 0°C. A esse tipo de fusão dá-se o nome de fusão franca.
Os sólidos amorfos, por outro lado, como as ceras e as gorduras, não tem uma temperatura de fusão determinada. Vão amolecendo gradualmente até podermos chamá-los de líquidos: é a fusão pastosa.
A solidificação, que é o processo inverso da fusão, também se classifica em franca e pastosa.


Vaporização e Liquefação

• Evaporação
É um tipo de vaporização lenta, ocorre apenas junto à superfície livre do liquido. Esse fenômeno não requer condições físicas determinadas para ocorrer. Em outras palavras, não ha temperatura determinada para um liquido evaporar. Entretanto, a temperatura influi na rapidez com que ocorre a evaporação: em temperaturas mais altas, a “velocidade” da evaporação é maior.


• Ebulição
É a vaporização intensa e turbulenta que ocorre ao longo de toda a massa liquida, com formação de bolhas de vapor junto às superfícies aquecidas. Essas bolhas aumentam de volume à medida que se elevam no liquido, em virtude da redução da pressão. Ela só acontece quando é atingida uma determinada temperatura, que depende da pressão exercida sobre o liquido pelo ambiente.

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