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Estados físicos da água – sólido, líquido e gasoso

São três os estados físicos da água – sólido, líquido e gasoso. De toda a água existente no planeta Terra, apenas uma pequena parte pode ser utilizada para o consumo humano. A maior da água é salgada. E em relação a água doce  a maior parte se encontra nas geleiras, ou seja, no estado sólido. Veja o vídeo e o slide e depois continue coma leitura.

A vida na Terra da forma como a conhecemos só é possível graças às propriedades físicas e químicas da água. Veremos como a água é um recurso natural imprescindível para a vida no planeta.

Os Estados físicos da água – sólido, líquido e gasoso

É muito gostoso, principalmente em um dia quente, refrescar-se na água.

A água é um ambiente onde vivem muitas espécies. Ela é fundamental não só para essas espécies, mas também para todos os seres vivos. Sem água não existiria vida na Terra.

Mas será que a água é sempre pura? Será que é sempre líquida? Você já viu água sem ser líquida?

DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NA TERRA

Quando se fala em água, uma das primeiras coisas em que pensamos é em água para beber. A água usada para consumo e preparação de alimentos deve ser potável, isto é, não deve conter microrganismos ou substâncias prejudiciais à saúde. Se você pegar um copo com água e ela apresentar alguma cor ou cheiro ou estiver turva, não deverá bebê-la, pois estará colocando a sua saúde em risco.

A água utilizada pelo ser humano para a maioria das atividades é a água doce. Apesar do nome, ela não apresenta açúcar, mas vários sais dissolvidos em pequena quantidade.

Já a água salgada, dos mares e oceanos, tem esse nome porque contém uma quantidade muito maior de sais.

A água cobre aproximadamente 70% da superfície terrestre, mas somente 0,6%  de toda essa água esta disponível para o consumo humano, principalmente para icebergs, atividade agrícolas e industriais: a água doce encontrada em rios, lagos e no subsolo (água subterrânea). A maior parte da água existente na Terra, que é encontrada nos mares e oceanos, não pode ser utilizada diretamente nas atividades humanas.

Aproximadamente 2,4% da água no planeta é encontrada no estado sólido, recobrindo as regiões polares, os topos das montanhas muito elevadas, nas geleiras e na forma de icebergs, que são grandes blocos de água congelada que se soltam das geleiras.

Estados físicos da água - sólido, líquido e gasoso

Como os inuítes (esquimos) matam a sede?

Os inuítes são uma comunidade de pessoas que vive no extremo Norte do planeta Terra – Canadá, Alasca, Groenlândia – em regiões consideradas de gelo eterno. A água que eles consomem é obtida pelo derretimento do gelo.

ESTADOS FÍSICOS DA MÁTÉRIA

Todos os materiais existentes são formados por partículas denominadas átomos. Os átomos, por serem muito pequenos, não são visíveis nem com o auxílio de microscópios comuns, mas sua existência pode ser evidenciada por meio de experimentos.

Os átomos podem se ligar originando moléculas, e cada tipo de molécula caracteriza uma substância.

Dependendo da organização das moléculas, as substâncias se apresentam em estados físicos diferentes: sólido, líquido e gasoso (vapor). Cada um desses estados físicos apresenta características próprias. Vamos representar substâncias que podem ser encontradas na temperatura do ambiente em cada um deles.

No estado sólido, as moléculas encontram-se, na maioria dos casos, muito próximas umas das outras. A atração entre elas é intensa.

No estado gasoso, as moléculas apresentam grande desorganização e a força de atração entre elas é muito fraca. As moléculas têm grande liberdade de movimento e podem ocupar todo o espaço de um recipiente que as contém.

No estado líquido, as moléculas apresentam menos organização do que no estado sólido. As forças de atração entre elas são menos intensas. Essa característica permite que elas apresentem um maior grau de liberdade do que no estado sólido,

A água no estado de vapor está presente em todos os ambientes terrestres

Tanto no ar do deserto do Saara como no ar da Floresta Amazônica, a água está presente no estado de vapor, porém em quantidades diferentes. Há muito menos vapor-d’água no ar do Saara do que no ar da Floresta Amazônica.

A umidade do ar depende da região e do clima. No Brasil, de modo geral, o verão é uma estação chuvosa, o que contribui para o aumento da umidade do ar. Em algumas regiões, como no Sul e no Sudeste, o inverno costuma ser uma estação seca, com poucas chuvas. Às vezes, podem acontecer situações extremas.

Para complementar seus estudos veja a aula Ciclo da água na natureza – fases e processos do ciclo da água.

MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO

A água, como qualquer outra substância pode mudar de estado físico por aquecimento ou por resfriamento, isto é, quando ganha ou perde calor.

calor é uma forma de energia que passa de um corpo mais quente para outro mais frio.

Para a água passar do estado sólido ao líquido e do líquido ao gasoso, ela precisa ganhar calor, ganhar energia, esquentar. Esse calor pode ser proveniente, por exemplo, da luz do Sol (ambiente), do fogo de aquecedores etc.

Cada mudança de estado físico recebe um nome. Veja o esquema abaixo.

solidificação fusão vaporização condensação sublimação

CHOCOLATE LÍQUIDO

Para preparar um morango coberto com chocolate, como o da imagem, devemos inicialmente derreter o chocolate em uma panela, fornecendo calor, até que ele passe do estado sólido para o estado liquido. À medida que o chocolate que cobre o morango resfria, perdendo calor para o ambiente, ele se solidifica.

Veja também
A importância da água para os seres vivos
Fontes e tipos de poluição da água
Doenças causadas pela água contaminada

Fusão

É a passagem do estado sólido para o estado líquido.

O gelo (água sólida) derrete ao absorver o calor do ambiente, isto é, passa do estado sólido para o líquido.

UM EXEMPLO DE FUSÃO: SORVETE DERRETENDO

Nos sorvetes encontramos uma mistura de várias substâncias, entre elas, a água no estado sólido. Quando o sorvete absorve calor do ambiente ou dos lábios, começa a derreter, isto é, o gelo do sorvete sofre fusão.

Vaporização

É a passagem do estado líquido para o estado de vapor.

Dependendo das condições em que o líquido se transforma em vapor, a vaporização recebe nomes diferentes: evaporação ou ebulição.

Evaporação: é um processo lento e natural. O calor necessário para que ela ocorra é retirado do próprio ambiente. Essa passagem lenta do estado líquido para o estado de vapor ocorre predominantemente na superfície do líquido, sem causar agitação e sem surgimento de bolhas no seu interior. É o que acontece, por exemplo, na superfície de lagos e mares, e com a roupa estendida no varal.

A RAPIDEZ DA EVAPORAÇÃO DA ÁGUA

Considere que nas ilustrações abaixo tenhamos a mesma quantidade de água, na mesma temperatura e no mesmo ambiente.

A água evapora mais rapidamente quando “espalhada”, pois nessa situação ela tem maior superfície em contato com o ar.

Outro fator importante que influi na rapidez da evaporação da água é a ventilação (quantidade de vento).

Ebulição: passagem rápida do estado líquido para o estado de vapor, geralmente obtida pelo aquecimento do líquido; é percebida pela formação de bolhas.

Ao nível do mar, a água entra em ebulição na temperatura de 100 °C (graus Celsius).

Condensação ou liquefação

É a passagem do estado de vapor para o estado líquido. Veja um exemplo em que essa mudança de estado é fácil de ser observada: quando expiramos, eliminamos água na forma de vapor. Embora

o vapor-d’água não seja visível, podemos comprovar sua presença ao expelirmos o ar próximo de um espelho ou de uma superfície de vidro. Como essa superfície está mais fria, ocorrerá a condensação do vapor, originando gotículas de água líquida.

No caso de um copo com um líquido gelado, o vapor da água presente no ar próximo do copo, ao encontrar uma superfície fria, se resfria e condensa. Isso pode ser observado na formação de gotículas de água líquida na superfície externa do copo.

Fumaça: sólida, líquida ou gasosa?

Quando a água está fervendo no fogão, você pode observar uma “nuvenzinha” próxima da panela. Essa nuvem é constituída de gotículas de água no estado líquido. Já a fumaça que vemos saindo de chaminés de indústrias não é constituída somente de líquidos. 0 que conseguimos ver são substâncias nos estados sólido e líquido, pois a maioria dos gases não é visível.

chaminés fumaça

A fumaça branca é constituída principalmente de água líquida, enquanto a fumaça preta é constituída principalmente de pequenas partículas sólidas de carvão. Em ambas existem gases misturados.

Solidificação

É a passagem do estado líquido para o estado sólido.

Para produzir gelo em sua casa, você coloca água líquida no congelador ou  no freezer. Ali dentro, a água perde calor, e assim se transforma em água sólida (gelo).

Sublimação

É a passagem do estado sólido diretamente para o estado gasoso ou a passagem do estado gasoso diretamente para o estado sólido (nesse caso, também pode receber o nome de ressublimação). As duas situações ocorrem sem passar pelo estado líquido. Algumas substâncias passam diretamente do estado sólido para o gasoso em condição ambiente, por exemplo, a naftalina e a cânfora. Um exemplo de sublimação que envolve a passagem do estado gasoso para o estado sólido ocorre na produção do gelo seco, quando o gás carbônico é congelado.

A naftalina, normalmente utilizada para matar traças, sofre sublimação. Embora seja um produto comum, fácil de ser comprado, é necessário ter cuidado, pois os vapores da naftalina são tóxicos.

Resumo da aula Estados físicos da água – sólido, líquido e gasoso

  • A distribuição da água na Terra.
  • A composição da água.
  • Os três estados físicos das substâncias e suas características.
  • As mudanças de estado físico das substâncias.

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