Vaporização

Vaporização é a transformação de um líquido em um gás, mais presente no nosso cotidiano do que imaginamos.

Vaporização é o processo no qual uma substância passa do estado líquido para o gasoso. É uma transformação física, ou seja, as propriedades intrínsecas da matéria continuam as mesmas, mudando apenas seu estado físico. Por depender de diferentes fatores, existe mais de um tipo de vaporização que iremos conhecer a seguir, além de entender como o processo ocorre.

Processo de vaporização

A vaporização ocorre quando uma substância líquida sofre um processo endotérmico, ou seja, um ganho de energia. Então, esse aumento da energia faz com que a temperatura aumente e que as moléculas passem a se movimentar mais rapidamente, rompendo as interações intermoleculares. Sendo assim, deve ser suficiente para mudar o estado físico da substância para o vapor (gasoso) que possui uma distância intermolecular maior, quando comparada com o líquido, além de ter volume variável.

Alguns fatores como a pressão atmosférica, o ponto de ebulição e a quantidade de calor fornecida influenciam diretamente no processo de vaporização. Vamos ver a seguir.

Fatores fundamentais de vaporização

  • Pressão atmosférica: é a pressão que o ar atmosférico exerce sobre a superfície do líquido. Quanto menor for a pressão atmosférica, menor é a força existente sobre a substância e mais fácil se dá o processo de vaporização. Este fator pode ser observado em regiões muito acima do nível do mar, onde a água, por exemplo, ferve a uma temperatura menor que 100 ºC por estar submetida a uma menor pressão atmosférica.
  • Ponto de ebulição: conforme a temperatura do líquido aumenta, suas moléculas sofrem uma agitação que causa a desaglomeração delas pelo rompimento das forças intermoleculares (de London, Van der Waals e ligação de hidrogênio). O ponto de ebulição é dado pela temperatura onde a desagregação total acontece e varia de substância para substância, sendo maior em líquidos onde a intensidade das interações é maior.
  • Quantidade de calor fornecido: também chamado de calor latente, é a quantidade de energia por unidade de massa para que a mudança de fase da substância ocorra. Se um composto absorve muita quantidade de calor, mais rápida é a transformação.

Nesse sentido, um mesmo líquido pode sofrer a vaporização em diferentes temperaturas, desde que submetido às condições de pressão diferentes. Mas como explicar a secagem de roupas no varal? A água não atinge 100 ºC para ser vaporizada e deixar o tecido seco. Para isso, vamos ver os diferentes tipos de vaporização.

Tipos de vaporização

Existem três tipos de vaporização que ocorrem em condições diferentes. São eles: a evaporação, a ebulição e a calefação.

Evaporação

Evaporação da água nas primeiras horas do dia em uma floresta. Fonte: iStock.

A evaporação é o processo que acontece em qualquer temperatura, até mesmo nas muito abaixo da temperatura de ebulição do líquido, e sob qualquer pressão. É um processo lento e gradual que ocorre quando as moléculas que possuem energia cinética variável no interior de um líquido são capazes de vencer a tensão superficial e, portanto, “escapar” do líquido, passando para o estado gasoso.

Exemplo: a secagem de roupas no varal e a produção de sal de cozinha em algumas salinas, onde a água do mar é evaporada, deixando para trás os sais minerais que estavam presentes.

Processo de evaporação na secagem de roupas no varal. Fonte: iStock.

Ebulição

Processo de ebulição da água no fogão, um tipo de vaporização. Fonte: iStock.

É o processo no qual o líquido passa para o estado gasoso na sua temperatura de ebulição. Para isso, o líquido precisa estar sob aquecimento, o que faz com que todas as suas moléculas recebam a energia e a vaporização acontece no líquido como um todo, não só na superfície, com bolhas de vapor se formando em seu interior

Exemplo: ferver a água para o preparo de um chá ou café.

Calefação

Processo de calefação do ferro quente em contato com a roupa úmida. Fonte: iStock.

É o processo de vaporização que acontece de forma instantânea, já que o líquido é submetido a uma quantidade de calor extremamente alta, ou seja, uma pequena quantidade do líquido entra em contato com uma superfície que está em uma temperatura muito mais alta do que sua temperatura de ebulição.

Exemplo: uma roupa úmida em contato com o ferro de passar roupas.

Agora que sabemos os diferentes tipos de vaporização, podemos dizer que é possível fazer a água passar para o estado gasoso sem atingir sua temperatura de ebulição.

Vídeos sobre o processo de vaporização

Vamos conferir agora alguns vídeos sobre a matéria para então entendermos melhor sobre os conceitos envolvidos.

Videoaulas sobre a vaporização

Nesta videoaula, conseguimos nos aprofundar muito no conteúdo de vaporização.

Tipos de vaporização

Com este vídeo, vemos os diferentes tipos de vaporização com exemplos bem práticos.

Evaporação da água simplificada

Neste vídeo super didático, entendemos melhor como acontece a evaporação da água e como as forças intermoleculares agem neste processo de vaporização.

Como vimos, a vaporização está muito presente no nosso cotidiano, muito mais do que imaginamos. Desde a água que colocamos para ferver antes de cozinhar macarrão ou na roupa que está secando no varal. Por último, não pare seus estudos por aqui, veja mais sobre forças intermoleculares para complementar seu conhecimento.

Referências

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física, vol. 2: Mecânica. 8ª edição. 2008.
ATKINS, P.W., Jones, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5ª edição. Porto Alegre: Ed. Bookman, 2012.

Lucas Makoto Tanaka dos Santos
Por Lucas Makoto Tanaka dos Santos

Bacharel em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), mestrando em Química Analítica, com ênfase em desenvolvimento de métodos analíticos, metabolômica e espectrometria de massas no Laboratório de Biomoléculas e Espectrometria de Massas (LaBioMass), na mesma universidade.

Exercícios resolvidos

1. [(UFSM-RS)]

Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) em cada afirmativa.
1 – ( ) A água pode evaporar a uma temperatura menor do que 100°C.
2 – ( ) A sensação de frio ocasionada pela evaporação da água sobre a pele deve-se à absorção de energia da pele pelo líquido.
3 – ( ) A velocidade de evaporação da água não depende da pressão externa.

A sequência correta é
a) V – V – F.
b) F – F – V.
c) F – F – F.
d) V – F – F.
e) V – V – V.

A afirmativa 1 é verdadeira, pois a temperatura de evaporação de uma substância depende da pressão à qual essa substância é submetida. A água somente evapora a 100ºC se a pressão for 1 atm, se a pressão for reduzida, a temperatura de evaporação será menor;

A afirmativa 2 também é verdadeira. Quando colocamos um líquido sobre a nossa pele, ele absorve energia do nosso corpo e evapora, causando o resfriamento do corpo;

A afirmação 3 é falsa. Como já citado, a velocidade da água depende de vários fatores, entre eles, a pressão externa;

A sequência correta então é V – V – F, alternativa A.

2.

Entre as formas que a água pode sofrer o processo de vaporização, existe uma em que a transformação ocorre com uma velocidade extremamente rápida. Qual é o nome desse tipo de vaporização?
a) Calefação
b) Ebulição
c) Condensação
d) Fusão
e) Evaporação

Como vimos, quando o processo de vaporização acontece de forma instantânea e com uma quantidade extrema de calor fornecido, o nome dado para tal processo é calefação, alternativa A

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