Qual é o efeito da temperatura nos estados da matéria?

A matéria pode existir em um estado sólido, líquido ou gasoso, e o estado em que uma substância se encontra pode ser amplamente determinado por sua temperatura. Quando um certo limite de temperatura único para cada substância no universo é ultrapassado, uma mudança de fase resultará, mudando o estado da matéria. Sob condições de pressão constante, a temperatura é o principal determinante da fase de uma substância. O diferencial de temperaturas e as fases dos diferentes tipos de matéria permite o funcionamento de máquinas térmicas e geladeiras.

TL; DR (muito longo; Não li)

A temperatura tem um efeito direto sobre a existência de uma substância na forma sólida, líquida ou gasosa. Geralmente, o aumento da temperatura transforma sólidos em líquidos e líquidos em gases; reduzi-la transforma gases em líquidos e líquidos em sólidos.

Estados da matéria

Em baixas temperaturas, o movimento molecular diminui e as substâncias têm menos energia interna. Os átomos se acomodam em estados de baixa energia em relação uns aos outros e se movem muito pouco, o que é característico da matéria sólida. Conforme as temperaturas aumentam, energia térmica adicional é aplicada às partes constituintes de um sólido, o que causa movimento molecular adicional. As moléculas começam a se empurrar umas contra as outras e o volume total de uma substância aumenta. Neste ponto, o assunto entrou no estado líquido. Um estado gasoso existe quando as moléculas absorvem tanta energia térmica devido ao aumento da temperatura que ficam livres para se moverem umas nas outras em altas velocidades.

Mudanças de fase entre os estados da matéria

O ponto em que a matéria submetida a uma determinada temperatura sob condições de pressão constante começa a mudar de fase é chamado de limiar de mudança de fase. Nessa temperatura, cada partícula da substância exposta ao calor mudará de estado. A mudança de um sólido para um líquido ocorre no ponto de fusão, e a transição de um líquido para um gás ocorre no ponto de ebulição. Por outro lado, o momento de mudança de um gás para um líquido é o ponto de condensação e a mudança de um líquido para um sólido ocorre no ponto de congelamento.

Mudanças repentinas de temperatura e estados de fase

Uma substância pode sofrer mudança de fase de sólido para gás ou de gás para sólido se a temperatura a que é exposta mudar muito rapidamente. Se a temperatura ao redor de um sólido aumentar muito rapidamente, ele pode sublimar ou mudar de fase de sólido para gasoso sem existir como líquido. Na direção oposta, um gás que é super-resfriado repentinamente pode sofrer deposição completa.

Efeitos da temperatura na fase

Se a pressão for constante, o estado de uma substância dependerá inteiramente da temperatura a que está exposta. Por esta razão, o gelo derrete se retirado do congelador e a água ferve de uma panela se deixada em uma temperatura muito alta por muito tempo. A temperatura é apenas uma medida da quantidade de energia térmica presente nas redondezas. Quando uma substância é colocada em um ambiente com temperatura diferente, o calor é trocado entre a substância e o ambiente, fazendo com que ambos atinjam uma temperatura de equilíbrio. Portanto, quando um cubo de gelo é exposto ao calor, suas moléculas de água absorvem a energia térmica da atmosfera circundante e começam a se mover com mais energia, fazendo com que o gelo de água derreta em água líquida.

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