O que acontece com a temperatura durante a fusão

O fenômeno da fusão ocorre quando uma substância recebe calor de uma fonte.

Uma substância é dita cristalina quando se funde bruscamente a uma determinada temperatura, enquanto a não cristalina vai amolecendo gradativamente durante a fusão, tornando-se pastosa e, depois, liquefazendo-se completamente.
Durante a fusão, uma substância cristalina obedece às seguintes leis:

1ª Lei: sob pressão constante, a fusão de uma substância cristalina se processa à temperatura constante.

A fusão ou solidificação de uma substância cristalina é aquela em que aparecem, em presença uma da outra, as fases sólida e líquida.

2ª Lei: para uma dada pressão, cada substância possui a sua temperatura de fusão.

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Isso que dizer que a temperatura de fusão de cada substância varia com a mudança de pressão.

A maioria das substâncias, durante a fusão, sofre um aumento de volume. No entanto, existem substâncias que se comportam de maneira inversa, como é caso da água, do bismuto, do ferro e do antimônio.

As substâncias que aumentam de volume durante a fusão, ao sofrerem aumento de pressão, têm suas temperaturas aumentadas, enquanto aquelas que diminuem de volume, têm suas temperaturas diminuídas, se ocorrer o aumento de pressão.

Por Kléber Cavalcante
Graduado em Física

Conforme explicado no texto Estados Físicos da Água e suas Mudanças, a mudança do estado sólido para o líquido chama-se fusão. Assim sendo, o ponto de fusão é a temperatura em que uma substância pura que estava no estado sólido passa para o estado líquido.

Se você pegar um cubo de gelo que estava na geladeira a uma temperatura de -5 ºC e deixá-lo do lado de fora em um dia quente, o que vai acontecer? É simples, o cubo de gelo começará a derreter. Mas isso só vai acontecer um tempo depois que você o retirou da geladeira. Isso porque a temperatura do gelo começa a aumentar, passando de -5 ºC para -4 ºC, depois para -3 ºC e assim por diante até chegar em 0 ºC. Essa é a temperatura em que o gelo começa a derreter. Portanto, podemos dizer que o ponto de fusão ou temperatura de fusão do gelo é igual a 0ºC (ao nível do mar).

*Lembrando que ºC significa graus Celsius, que é uma medida de temperatura.

O mais interessante é que a temperatura permanece com o mesmo valor durante toda a mudança de estado físico. Isso quer dizer que, no caso do gelo, depois que ele atinge o ponto de fusão, sua temperatura fica fixa em 0 ºC até que todo o gelo passe para o estado líquido.

Isso pode ser visualizado em um gráfico como o mostrado logo a seguir. Observe que, até atingir a temperatura de fusão, a temperatura continuou subindo, mas quando se atingiu essa temperatura, ela permaneceu fixa com o passar do tempo, formando um patamar:

O ponto de ebulição é a temperatura em que uma substância pura passa do estado líquido para o estado de vapor. É o que acontece quando colocamos a água líquida que sai da torneira no fogo. A sua temperatura vai aumentando até atingir a temperatura de 100ºC, que é o ponto de ebulição da água (ao nível do mar).

Na figura a seguir, você pode observar que, quando o líquido é aquecido, ocorre um aumento da agitação das suas partículas, o que faz com que elas possam escapar para fora do recipiente e misturar-se ao ar. As bolhas formadas na temperatura de ebulição são bolhas de vapor de água.

No ponto de ebulição, acontece o mesmo que no ponto de fusão, ou seja, a temperatura permanece com o mesmo valor durante a mudança de estado.

O gráfico a seguir mostra o ponto de fusão (PF) e o ponto de ebulição (PE) da água:

Os pontos de fusão e ebulição são propriedades importantes das substâncias, pois cada uma possui uma temperatura de fusão e uma temperatura de ebulição específicas. Não existem duas ou mais substâncias com pontos de fusão e ebulição iguais. A única substância conhecida com ponto de fusão igual a 0 ºC e ponto de ebulição igual a 100º C, ao nível do mar, é a água.

Por isso, essas grandezas são usadas para identificar as substâncias. Veja alguns valores de pontos de fusão e ebulição para outras substâncias:

Entretanto, vale ressaltar que as temperaturas de fusão e ebulição somente terão valores fixos se a substância for pura. No caso de misturas, esses valores sofrem variações, ou seja, elas entram em ebulição em uma temperatura e terminam de mudar de estado físico em outra. Assim, os gráficos de mudanças de estado físico de misturas não possuem aqueles dois patamares fixos para o ponto de fusão e para o ponto de ebulição.

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

O ponto de fusão e o ponto de ebulição representam a temperatura que uma substância muda de estado, em uma dada pressão. No caso do ponto de fusão, a substância muda do estado sólido para o estado líquido. ... Por exemplo, o gelo começa a se transformar em água na forma líquida, quando sua temperatura é igual a 0 ºC .

Que efeito exerce na temperatura de ebulição?

Ao se vaporizar, as substâncias aumentam de volume. Por este motivo, um aumento na pressão acarreta um aumento na temperatura de ebulição, pois uma pressão mais elevada tende a dificultar a vaporização. Este fato é usado nas panelas de pressão e a água pode chegar a 120 ºC.

O que ocorre na vaporização?

Vaporização é a transformação física do estado líquido para o estado gasoso. Distinta das etapas dos outros estados, o vapor não apresenta volume constante. Ele assume, portanto, a forma do recipiente no qual está acondicionado e as mudanças de temperatura geram grandes variações de seu volume e pressão.

Qual é a temperatura da fusão desse material?

O calor sensível (C) se refere a quantidade de calor fornecido ou retirado para alterar a temperatura em 1 grau. Neste caso apenas a temperatura do material é alterada, seu estado físico continua o mesmo....Calor sensível e calor latente.

Como varia a temperatura de fervura da água em função da altitude?

Quanto maior a altitude, menor será o ponto de ebulição. Por exemplo, o Monte Everest fica na Cordilheira do Himalaia, cuja altitude é de 8848m e sua pressão atmosférica é de 240 mmHg. Nesse local, a água entra em ebulição muito mais rápido do que ao nível do mar, possuindo um ponto de ebulição de aproximadamente 71°C.

Por que a temperatura permanece constante durante a fusão?

• Durante a fusão da substância a temperatura permanece constante, pois, toda a energia está sendo usada unicamente para a mudança de estado físico. Por que o sal faz o gelo derreter? Por que a água quente congela mais rápido que a água fria?

Como ocorre a fusão de substâncias?

• Nesse ponto, a substância começa a mudar seu estado e passará para o estado líquido se continuar recebendo calor. Durante a fusão sua temperatura se mantém constante, pois o calor recebido é usado unicamente para a mudança de estado.

Qual a temperatura de fusão e ebulição?

• As temperaturas de fusão (PF) e ebulição (PE) variam de acordo com a pressão. O gás de cozinha a 1atm e na temperatura ambiente se encontra no estado gasoso, mas sob pressão dentro do botijão encontra-se no estado líquido, por exemplo.

Qual a temperatura do ponto de fusão?

• Na tabela abaixo indicamos a temperatura do ponto de fusão e o calor latente de algumas substâncias à pressão atmosférica. A ebulição é caracterizada pela passagem rápida do estado líquido para o gasoso, com a formação de vapores (bolhas) no interior do líquido.