O que acontece com as moléculas de água quando passam para o estado sólido? Essa é uma das perguntas que se relaciona com o motivo de o gelo flutuar na água. Antes de apresentar a explicação científica para este fenômeno, analisemos um pouco: como seria a vida nos pólos aquáticos se o gelo não flutuasse sobre a água?
A espessa camada de gelo que cobre as superfícies aquáticas dos pólos norte e sul protege os animais marinhos que vivem embaixo d’água. Apesar da água nestas regiões estar em temperaturas baixíssimas, a temperatura externa se encontra bem abaixo da temperatura da água, é aí que entra a função da camada de gelo: ela funciona como um isolante térmico, ou seja, o fato do gelo flutuar permite uma proteção da água que está embaixo dele, e a temperatura se torna mais amena.
Afinal, como a água se transforma em gelo? A água se encontra no estado líquido em razão das ligações de hidrogênio que unem os átomos, neste caso estas ligações são formadas e quebradas o tempo todo, isso explica o aspecto líquido. Acontece que quando a água entra para o estado sólido essas ligações não são mais quebradas e permanecem unidas em forma de uma rede cristalina. Essa forma da água (gelo) é bem mais leve que no estado líquido, daí o porquê do gelo flutuar na água.
É válido lembrar que em bebidas alcoólicas o gelo não flutua e sim afunda em razão da densidade: o gelo flutua na água líquida por que sua densidade é inferior, por outro lado, o gelo afunda no álcool por ser mais denso.
Agora uma alerta: em face do aquecimento global, as calotas de gelo presentes nos pólos estão derretendo, o que representa um perigo à vida aquática. Como já foi descrito aqui, as superfícies gélidas tem a função de proteger os animais que vivem nestes locais. Com o constante aumento da poluição, a vida, não só nos pólos, mas em todo mundo, está constantemente ameaçada.
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Ciência & Tecnologia
Um copo com água gelada fica 'suado' porque a superfície fria do recipiente faz com que a umidade do ar passe por um processo de condensação.
Você certamente já reparou que um copo com água gelada fica cheio de minúsculas gotículas após algum tempo. Mas já parou para pensar porque isso acontece? Em suma, a resposta para essa pergunta está relacionada com os estados da matéria. Sob condições específicas, esses estados podem sofrer um processo físico que chamamos de transição de fase. Neste caso da água, ocorre o processo de condensação.
Desse modo, uma transição do estado gasoso para um estado líquido é denominado condensação. Além disso, esse processo ocorre antes que o gás atinja seu ponto de congelamento. Continue lendo para saber mais.
Por que um copo com água gelada transpira depois de algum tempo?
No caso do copo de água gelada, quando o vapor d’ água no ar entra em contato com algo frio, como a parte externa do copo gelado , suas moléculas desaceleram e ficam mais próximas. Quando isso acontece, o vapor d’água gasoso volta a se transformar em gotículas de água líquida, ocorrendo assim, a condensação.
O oposto da condensação é conhecido como evaporação. Em outras palavras, quando um material ou substância muda da forma líquida para a forma gasosa, é quando ocorre a evaporação.
Portanto, a rigor, a evaporação é o reverso da condensação. Além disso, a principal diferença entre evaporação e condensação é que a evaporação é um processo de resfriamento. Enquanto, por outro lado, a condensação é um processo de aquecimento.
Como a física explica este fenômeno?
De acordo com a teoria molecular, quando esfriamos um determinado gás, sua pressão aumenta drasticamente. Por causa disso, a força de atração entre a partícula ou moléculas torna-se muito forte. Consequentemente, como resultado, o elemento passa de seu estado gasoso para o estado líquido.
Em outras palavras, durante o processo de condensação, a fim de mudar sua fase da forma gasosa para a forma líquida, um gás (como por exemplo o vapor) tem que liberar uma quantidade suficiente de calor ou energia para seu ambiente, aumentando assim a temperatura do ambiente. Então, quando o líquido (por exemplo a água) se condensa, ele libera calor ou energia, portanto, aquece o ambiente, caracterizando um processo exotérmico.
Outros exemplos de condensação
A condensação é um processo visível diariamente. Dessa forma, os exemplos mais comuns de condensação são:
- Orvalho da manhã: quando a umidade do ar se condensa na grama, esfria durante a noite.
- Gotículas na lata de refrigerante gelado: ocorre o mesmo princípio do copo com água gelada. Portanto, a superfície fria da lata faz com que a umidade do ar externo quente se condense na parte externa da lata.
- Para-brisa embaçado: o ar do interior do carro contém uma certa quantidade de umidade e mais umidade é adicionada pela respiração e pelo corpo dos passageiros. Assim, a umidade de dentro do carro em contato com o para-brisa frio o suficiente, se condensa e forma gotículas que embaçam os vidros do veículo.
- Espelho embaçado: a mesma coisa acontece com o espelho do banheiro quando a umidade do chuveiro se condensa na superfície do espelho frio.
Agora que você sabe por que um copo de água gelada transpira, leia também: O que significam as manchas visíveis na superfície da Lua?
Fontes: Quora, Toluna, Sites Google, Brasil Escola
Fotos: Vecteezy