Como funciona o processo de ebulição?

Geralmente quando lavamos algo, como por exemplo, roupas, achamos que o certo é colocá-las ao Sol para que sequem mais rapidamente. Ao prepararmos um chá ou café, também percebemos que com o passar do tempo a água aquece até entrar em ebulição. Somente a partir desse momento (ebulição) é que pensamos que a água evapora. Mas aí vem a pergunta: por que as roupas secam no varal?

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Como ocorre o processo da ebulição?
Como funciona o ponto de ebulição?
Como funciona o processo de ebulição e condensação?
Como funciona a fusão e ebulição?

As roupas secam no varal pelo fato de um líquido poder passar para o estado de vapor mesmo com uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição. Sob pressão de 1 atm, em relação ao nível do mar, a água ferve a 100ºC, no entanto essa mesma água pode passar para o estado de vapor com temperatura menor que 100ºC. Sabemos disso, pois, como citado anteriormente, as roupas molhadas colocadas no varal secam à temperatura ambiente. Esse tipo de evaporação também ocorre nos lagos, nos rio e nos mares.

De acordo com a figura acima vemos que algumas moléculas que compõem o líquido possuem energia cinética maior do que o normal e outras possuem energia cinética menor que o normal. As moléculas com mais energia cinética conseguem escapar para o meio externo pelo fato de possuírem maior energia cinética do que outras moléculas. Quando essas moléculas escapam do líquido elas produzem uma vaporização superficial denominada evaporação.

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Caso a quantidade de moléculas que deixam o líquido seja maior do que a quantidade de moléculas que entram, teremos como resultado a evaporação. Porém podemos dizer que a intensidade do processo de evaporação depende da tensão superficial do líquido.

Assim, podemos definir a evaporação como sendo uma vaporização do líquido que se dá na sua superfície livre, a uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição. Como a evaporação decorre da grande energia cinética de algumas moléculas, ela é favorecida pelo aumento de temperatura, ou seja, quanto maior for a temperatura, maior será a intensidade da evaporação.

O ponto de ebulição da água, isto é, a temperatura em que ela passa do estado líquido para o gasoso, ao nível do mar, é 100°C

Introdução:

O Ponto de Ebulição (PE) de uma substância é a temperatura em que ela passa do estado líquido para o gasoso. Ocorre, por exemplo, quando fervemos a água.

Podemos observar que a água não passa toda ao mesmo tempo para o estado de vapor. Primeiro há a formação de bolhas no fundo do recipiente, porque o vapor dentro da bolha tem sua pressão menor que a pressão atmosférica. Somente com um maior ganho de energia cinética, ou seja, aquecendo mais a água, é que o vapor ficará com a pressão igual à atmosférica e, por fim, subirá para a superfície, entrando em ebulição.

Toda substância pura, ou seja, que é constituída apenas de uma substância, apresenta o PE fixo. O da água é de 100°C ao nível do mar. Assim, se estiver ao nível do mar, a temperatura da água não ultrapassará os 100°C na forma líquida, mas permanecerá constante até que todo o líquido vire vapor.

Para demonstrar como isso é verdade, a experiência a seguir pode ser bastante útil. Observe como é feita.

Objetivos:

Demonstrar como a temperatura de ebulição da água se mantém constante enquanto ela se mantém no estado líquido.

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Materiais:

1 copo feito de papel (pode ser confeccionado manualmente ou pode-se usar uma forma de papel para empadas e bolos, conforme a ilustração);

Água;
Vela (se esse experimento for realizado em laboratório, pode-se usar uma lamparina ou o bico de Bunsen);
Fósforos;
Fio de cobre rígido (pode-se usar um tripé, se estiver disponível).

Procedimento:

1. Se não tiver um tripé, faça um suporte parecido para colocar o copo de papel, usando o fio de cobre rígido;
2. Coloque água no copo, cerca de 1/3 do seu volume;
3. Coloque-o no suporte e acenda a vela embaixo dele.
4. Observe se o copo de papel queima ou não. Além disso, peça para os alunos observarem o aumento da temperatura da água.

Resultados e Discussão:

O copo de papel não queima, pois para tal a temperatura deve atingir cerca de 230 °C. Conforme dito na introdução, a água entra em ebulição em 100°C, assim, todo o calor fornecido pela chama é usado para romper as interações das moléculas de água e fornecer energia cinética para que a água entre em ebulição; e não para aumentar a temperatura. A temperatura fica fixa em 100°C até que toda a água passe para o estado de vapor. Assim, o papel não queimará.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

Como ocorre o processo da ebulição?

Quando um líquido é aquecido, sua pressão de vapor aumenta até ficar igual à pressão do gás. Com isso, formam-se bolhas de líquido vaporizado (gás) que sobem para a superfície da panela, onde elas estouram e liberam o gás. Para formar vapor as moléculas do líquido superam as forças de atração entre elas.

Como funciona o ponto de ebulição?

É a temperatura na qual um líquido vence a pressão atmosférica, passando para o estado gasoso (mudança de estado). Em altitudes diferentes, uma mesma substância apresenta pontos de ebulição diferentes. Quanto maior a altitude, menor é a pressão atmosférica e, portanto, menor é o ponto de ebulição.

Como funciona o processo de ebulição e condensação?

A condensação ocorre quando o vapor ou gás atinge uma temperatura inferior ao do seu ponto de ebulição. No caso do vapor de água, por exemplo, a condensação começa quando a temperatura está abaixo dos 100 graus Celsius. Assim, o estado gasoso da água vai se transformando em gotículas líquidas.

Como funciona a fusão e ebulição?

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. Já o ponto de ebulição refere-se a mudança do estado líquido para o estado gasoso.