sábado, 9 de fevereiro de 2013

Curiosidade: Por que o sal derrete o gelo?

Por causa das nevascas que vem ocorrendo nos países do norte, vemos sempre nos jornais que as pessoas acabam combrando sacos de sal e esgotando os estoques dos mesmos rapidamente no comércio. Isso se dá pois o Sal causa o derretimento do gelo. Mas porque isso acontece?

Essa foi uma descoberta feita pelo ciêntista alemão Daniel Gabriel Fahrenheit, que também criou uma escala de temperatura, que recebeu seu nome. Fahrenheit depois de fazer alguns testes acabou percebendo que a água quando entra em contato com o sal, sua temperatura de fusão cai para -32o C (nesse caso um sistema saturado, ou seja, sistemas com concentrações diferentes causam diminuições diferentes na temperatura de fusão), ou seja, bem abaixo do normal (0o C), com isso ela permanece no estado líquido por muito mais tempo, pois a temperatura teria que estar a menos de -32o C para manter-se sólida.

Agora devemos pensar o que faz com que a temperatura caia tanto assim, portanto devemos pensar em uma coisa simples do dia-a-dia, para o gelo derreter precisamos fornecer energia térmica, ou seja, calor.

A energia cedida faz com que as moléculas vibrem e se movimentem mais, rompendo algumas forças intermoleculares, logo a analogia é simples, quanto mais móvel é o estado físico, mais energia ele consumiu.

O estado sólido das substâncias exige uma determinada quantidade de energia para passar para o estado líquido e por sua vez o estado líquido necessita de uma quantidade muito maior de energia para passar ao estado gasoso (comparando-se com a energia inicial fornecida ao sólido), ou seja, as passagens de estado envolvem energias para romper interações que mantém as moléculas mais compactadas.

O Sal se dissolve na água e dissocia-se, formando íons (Na+ e Cl-), logo esses íons entram em contado com as interações entre as moléculas de água e com as próprias moléculas de água, diminuindo a força das interações água-água. Pela formção dos íons o sal consegue forçar o abaixamento da temperatura de solidificação, se fosse usado açucar não seria possível esse efeito. 

Em países onde neva muito, caminhões espalham gelo na pista para forçar a mudança de estado físico e assim evitar acidentes graves por derrapamento por deslizarem nas camadas congeladas.

 Uma dúvida que muitas pessoas tem é por que colocar o sal em isopores com bebidas e dessa forma gelar mais a bebida, se o gelo acaba derretendo.

A explicação é bem simples. O que se faz é forçar o degelo porém não a diminuição da temperatura, ou seja, a temperatura de fusão, que é uma característica do gelo que vai ser alterada, mas não a temperatura em que se emcontra a mistura, como o isopor é um isolante acaba mantendo a temperatura baixa, porém em vez de haver água sólida, existe água líquida, que conduz muito mais fácil temperatura que o gelo. A intensão de manter a água no estado líquido nesse caso é referente ao fato de que ela como um fluido que ocupa todo o volume onde e encerrada, ocupa todos os lados possíveis dos engradados e dessa forma consegue absorver o calor dos engradados e assim diminuir a temperatura dos mesmos. Isso ocorre pois tudo tende a um equilíbrio na natureza, depois de muito tempo, a água e os engradados terão a mesma temperatura.

Uma outra forma para derreter o gelo é aplicar pressão sobre o mesmo, porém esse é um outro efeito físico que pode ser discutido mais para frente.

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