Quais são os estados físicos da água?

Resposta direta

A água aparece principalmente nos estados sólido, líquido e gasoso. A temperatura e a pressão influenciam o estado e as mudanças entre eles.

No gelo, a água tem forma própria. No estado líquido, ela escoa e toma a forma do recipiente. Como gás, o vapor de água ocupa o espaço disponível e não é visível.

Entenda passo a passo

Comparação dos três estados

A mesma substância continua sendo água durante uma mudança física de estado. O arranjo e o movimento das partículas mudam, mas a substância não vira outra somente por derreter ou evaporar.

Mudanças de estado

• Fusão: sólido para líquido. Um cubo de gelo derrete.
• Solidificação: líquido para sólido. A água congela.
• Vaporização: líquido para gasoso. Pode ocorrer por evaporação ou ebulição.
• Condensação ou liquefação: gasoso para líquido. O vapor forma gotas.
• Sublimação: sólido para gasoso sem passar pelo estado líquido.
• Deposição ou ressublimação: gasoso para sólido sem passar pelo estado líquido.

Na evaporação, moléculas deixam a superfície do líquido. Por isso, roupas podem secar sem a água ferver. Na ebulição, formam-se bolhas de vapor em várias partes do líquido.

Modelo de partículas e seus limites

O modelo de partículas ajuda a explicar diferenças entre os estados:

• no sólido, as partículas mantêm posições próximas e vibram;
• no líquido, permanecem próximas, mas mudam de posição;
• no gás, ficam muito mais afastadas e se movem pelo espaço disponível.

Esse é um modelo de ensino, não uma fotografia da água. As partículas não têm as cores do desenho. Elas são muito menores, movem-se em três dimensões e interagem de modo mais complexo.

Temperatura e pressão

É comum dizer que a água congela a 0 °C e ferve a 100 °C. Esses valores são referências para água pura sob pressão atmosférica próxima à do nível do mar.

A pressão muda a temperatura de ebulição. Em lugares de maior altitude, a pressão atmosférica costuma ser menor, e a água pode ferver abaixo de 100 °C. Substâncias dissolvidas também podem alterar as temperaturas de mudança.

Por isso, uma temperatura isolada não explica todos os casos. É preciso considerar as condições.

Vapor invisível e névoa visível

O vapor de água é invisível. A parte branca acima de uma panela contém muitas gotículas líquidas que se formaram quando o vapor esfriou e condensou.

Perto da saída quente, pode existir uma pequena região quase invisível com vapor. Mais adiante, o ar mais frio favorece a formação da névoa.

Exemplo

Exemplo 1 — gelo fora do congelador. O gelo recebe energia do ambiente e sofre fusão. A água líquida continua sendo a mesma substância.

Exemplo 2 — gotas fora do copo. A água não atravessa o vidro. O vapor presente no ar esfria perto do copo e condensa na superfície.

Exemplo 3 — roupa que seca. A água evapora da superfície do tecido. A roupa pode secar sem atingir a temperatura de ebulição.

Exemplo 4 — tampa sobre a panela. O vapor encontra uma tampa mais fria. Parte dele condensa e forma gotas que podem cair.

Erro comum

Erros comuns

• Chamar a névoa branca de vapor puro. A parte visível é formada principalmente por gotículas.
• Pensar que evaporação e ebulição são iguais. Ambas são formas de vaporização, mas ocorrem de modos diferentes.
• Usar 100 °C como valor universal de ebulição. O valor depende da pressão e da composição da água.
• Achar que as partículas aumentam de tamanho no estado gasoso. O modelo mostra maior afastamento, não partículas maiores.
• Dizer que a água deixa de ser água ao mudar de estado. Uma mudança física não cria outra substância por si só.

Guia-resumo

Como estudar este tema

1. Escolha uma situação com água.
2. Identifique o estado inicial e o estado final.
3. Nomeie a mudança de estado.
4. Indique uma condição que pode influenciar o processo.

Exercícios com respostas explicadas