Isso porque a temperatura que a água ferve depende muito da pressão atmosférica, ou seja, a pressão exercida pela atmosfera sobre uma superfície. E é no nível do mar que encontramos a maior pressão atmosférica que existe no planeta: 1 atmosfera (atm).
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Porque a água não ferve a 100 graus?
A água está a ferver a 100C. Errado! Temos aprendido esta teoria há muito tempo, mas ela só funciona ao nível do mar. A temperatura a que a água é fervida depende da pressão atmosférica.
Quando a água chega a 100 graus?
Quando acontece no nível do mar - com pressão de 1 atmosfera – a água vaporiza a 100°C. A temperatura chega a tal ponto que a água passa do estado líquido para vapor. "Essa transformação acontece no interior do líquido", explica o professor. Trata-se da vaporização. Como saber se a água está a 40 graus? Usando a mão e o cotovelo. Coloque a mão perto da água. Para se ter uma vaga noção da temperatura da água, posicione a mão logo acima do líquido. Se sentir o calor irradiar da água, é sinal de que ela está quente.
O que acontece se ferver a água a 100 graus Celsius?
Em condições normais, a água vira vapor a 100 graus centígrados. Mesmo dentro da panela de pressão parte dela entra em ebulição ao atingir essa temperatura. “Mas, sem ter por onde escapa, o vapor acaba exercendo uma pressão extra sobre o que não evaporou”, diz o químico Atílio Vanin, da Universidade de São Paulo. Por que a água ferve? No processo de ebulição da água formam-se bolhas na superfície do líquido pelo fato de a pressão do vapor da água ser igual à pressão na superfície do líquido. Quando fornecemos calor às substâncias, elas têm sua temperatura elevada. Assim, elas tendem a mudar de fase, ou seja, passam de um estado para outro.
Em relação a isto, porque o ponto de ebulição da água varia conforme a altitude e a pressão atmosférica local?
Ao se vaporizar, as substâncias aumentam de volume. Por este motivo, um aumento na pressão acarreta um aumento na temperatura de ebulição, pois uma pressão mais elevada tende a dificultar a vaporização. Este fato é usado nas panelas de pressão e a água pode chegar a 120 ºC. Em relação a isto, qual é a temperatura máxima da água? 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.
A água ferve a 100 °C, não a 100°. A água pura entra em ebulição, à pressão normal, a cem graus Celsius (100 °C – um/zero/zero/espaço/grau/cê maiúsculo); um ângulo reto equivale a noventa graus (90° – nove/zero/grau). Por definição; por convenção. Como identificar a temperatura da água? Em uma panela ou chaleira, adicione água filtrada e leve em fogo alto. Acompanhe o aquecimento da água e use as bolhas como referência: Atenção: Mantenha-se a uma distância segura da água quente. Quando a água atinge 70ºC, é possível notar pequenas bolhas no fundo do recipiente.
O Termômetro++ é um aplicativo que permite ao usuário saber qual a temperatura do ambiente em que se encontra. O programa roda em smartphones com o sistema Android e usa o GPS do aparelho para identificar o local atual. A partir daí, o app coleta informações de temperatura e umidade de estações meteorológicas.
Perseu Helene de Paula
(Atualizado em 25/06/2014, às 15h49)
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.
Do que depende?
Além da pressão atmosférica, o ponto de ebulição também depende da polaridade das substâncias:
- Para substâncias apolares
- Quanto maior o peso molecular, maior será o ponto de ebulição. Para substâncias de peso molecular próximo, a ramificação abaixa o ponto de ebulição.
- Para substâncias polares. Para substâncias de peso molecular próximo, a mais polar possui maior ponto de ebulição. Substâncias que estabelecem ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) possuem o ponto de ebulição extremamente elevado.
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Será que é possível a água permanecer líquida acima da temperatura de 100°C?
É possível sim, depende somente da pressão externa. Mas, para entendermos como isso ocorre, vamos analisar primeiro o que é o ponto de ebulição (PE).
Por exemplo, digamos que uma panela contendo água, à temperatura ambiente, seja colocada em aquecimento. As suas moléculas vão ganhando energia cinética para romper as interações intermoleculares com as moléculas vizinhas. As moléculas que passam para o estado de vapor, inicialmente, ficam no fundo da panela. Isso pode ser visto pela formação das bolhas no chão do recipiente.
A pressão que o vapor exerce dentro da bolha é menor que a pressão externa, que é a pressão atmosférica, isto é, a pressão exercida sobre sua superfície. Porém, à medida que a temperatura vai aumentando, essa pressão de vapor (Pv) dentro da bolha também aumenta, até que ela se torne igual à pressão atmosférica e, por fim, entre em ebulição, ou seja, a bolha sobe para a superfície e é liberada no estado gasoso.
Dessa forma, conclui-se que quanto menor for a pressão externa, mais rápido será para a pressão do vapor dentro da bolha igualar-se a ela e, assim, será menor o ponto de ebulição. E quanto maior for a pressão externa, maior será também a temperatura de ebulição. Ou seja, são diretamente proporcionais.
Outro ponto importante relacionado com isso é a altitude:
Ao nível do mar (altitude igual a zero), com a pressão de 760 mmHg ou 100000 Pa, a água entra em ebulição a 100 °C. No entanto, se formos para um lugar mais elevado, como o Monte Everest, que está situado na cordilheira do Himalaia, ela ferverá mais rapidamente, pois sua altitude é de 8848 m e sua pressão atmosférica é de 240 mmHg. A água ferverá em aproximadamente 71°C.
Se tentássemos fazer arroz no Monte Everest seria muito difícil, pois a água “secaria” antes do arroz cozinhar.
Agora, suponhamos fazer o contrário: ir para um lugar onde a altitude é menor que o nível do mar, como, por exemplo, o Mar Cáspio, um mar interior da Ásia, que tem altitude 28 metros abaixo do nível do mar. Nesse lugar, a água ferve a uma temperatura acima de 100°C.
Isso responde a pergunta que fizemos no início do texto. A água permanece no estado líquido a uma temperatura acima de 100°C, se a pressão externa for maior que a do nível do mar.
Por exemplo, a panela de pressão aumenta a pressão dentro de seu interior. O resultado será que o ponto de ebulição da água se elevará, ocorrendo por volta de 110 °C. Como ela permanece por mais tempo no estado líquido e mais quente, o cozimento dos alimentos será mais rápido.
O valor da temperatura de ebulição da água, de outros líquidos e de soluções é influenciado pela pressão atmosférica.
É bem sabido que o ponto de ebulição da água ao nível do mar (pressão atmosférica igual a 1 atm ou 760 mmHg e altitude igual a zero) é igual a 100ºC. No entanto, se fervermos a água em Brasília, o valor da temperatura de ebulição será um pouco menor, aproximadamente igual a 98,3ºC. Isso ocorre porque Brasília possui uma altitude acima do nível do mar, possuindo uma pressão atmosférica menor e, com isso, o ponto de ebulição da água também será menor.
Quanto maior a altitude, menor será o ponto de ebulição. Por exemplo, o Monte Everest fica na Cordilheira do Himalaia, cuja altitude é de 8848m e sua pressão atmosférica é de 240 mmHg. Nesse local, a água entra em ebulição muito mais rápido do que ao nível do mar, possuindo um ponto de ebulição de aproximadamente 71°C.
O contrário também ocorre, em lugares que ficam abaixo do nível do mar, a água ferverá a uma temperatura maior do que 100ºC, porque a pressão será maior, como mostra o gráfico abaixo:
Mas por que a pressão atmosférica exerce essa influência no ponto de ebulição?
Para entender isso, vejamos o que é a ebulição. Quando colocamos a água para aquecer, a energia recebida pelas moléculas possibilita que elas passem para o estado de vapor. Inicialmente podemos ver no fundo do recipiente a formação de bolhas de vapor de água, e só depois de receber mais energia na forma de calor é que essas bolhas sobem e são liberadas na superfície, entrando em ebulição.
As bolhas ficam no fundo do recipiente porque a pressão atmosférica exerce uma força sobre a superfície do líquido, como que empurrando a bolha de vapor para baixo. A pressão dentro da bolha vai aumentando cada vez mais, até que ela se iguala à pressão atmosférica e, dessa forma, sobe, entrando em ebulição. A temperatura no momento em que isso ocorre é o ponto de ebulição.
Assim, quanto maior for a pressão sobre a superfície, mais difícil será para suplantá-la e para o líquido entrar em ebulição, logo, o ponto de ebulição será maior. Por outro lado, se a pressão for menor, será mais fácil entrar em ebulição e o ponto de ebulição será menor.
Isso nos ajuda a entender o princípio de funcionamento da panela de pressão. Dentro dela a pressão sobre a água é bastante elevada, o que faz com que a água permaneça no estado líquido em temperaturas maiores que 100 ºC. Temperaturas mais elevadas aceleram as mudanças físicas e químicas que ocorrem durante o cozimento de alimentos.
No entanto, se quisermos cozinhar algum alimento em lugares de altitude muito elevada, como o Monte Everest, em panelas comuns, será muito difícil. Isso porque a água irá entrar em ebulição e secar antes mesmo que o alimento termine de cozinhar.
* Créditos da imagem de Brasília: gary yim e Shutterstock.com