Condensação

Condensação é a mudança de estado físico de uma fase gasosa para a líquida, sendo um processo exotérmico e inverso da evaporação. Esse processo ocorre quando um gás perde energia térmica por meio de uma troca de calor. É frequentemente observada quando gotas de orvalhos se formam em superfícies frias ou em aparelhos de ar-condicionado. Apesar da condensação ser conceitualmente bem parecida com a liquefação, ela é um tipo específico de mudança de estado por meio do resfriamento.

Leia também: Quais são as mudanças de estado físico da matéria?

Resumo sobre condensação

• Condensação é um tipo específico de mudança de estado físico da matéria.
• A condensação ocorre por meio de um processo exotérmico, em que uma substância perde energia térmica.
• A formação de gotas de orvalho, “suor” em garrafas geladas e funcionamento de ar-condicionado são exemplos práticos da condensação.
• A condensação é um tipo específico de liquefação.

O que é condensação?

A condensação é um processo de mudança de estado físico que ocorre pelo resfriamento de uma amostra de gás, até que ela se transforme no estado líquido. É um processo de natureza exotérmica, ou seja, requer a liberação de calor pela própria amostra. Nessa etapa, a diminuição da energia interna provocará o processo inverso da evaporação. No caso da água, uma das substâncias mais comuns, tanto a condensação e quanto a evaporação ocorrem em 100 °C. A diferença está justamente no tipo de trânsito de energia envolvido.

Como acontece a condensação?

A condensação ocorre quando um gás (ou vapor) perde energia térmica por meio de trocas de calor, ocasionando a diminuição da energia cinética das moléculas e consequentemente um movimento mais lento das moléculas. Dessa forma, elas se tornam mais próximas, dentro da estrutura material, formando a amostra em uma nova fase.

Existem duas formas de provocar a condensação:

• Redução de temperatura: O fator mais comum, em que a interação com objetos mais frios provoca a perda de calor de amostras na fase gasosa. Ao atingir o ponto da mudança de fase, a transformação ocorre.
• Aumento de pressão: Aumentar a pressão sobre um gás força as moléculas a se aproximarem. No caso de um gás, ocorre então a formação de gotículas.

Em um diagrama de fases é possível verificar as condições de pressão e temperatura de qualquer amostra.

Exemplos de condensação

• Formação de orvalho: O vapor de água no ar se condensa em gramas, carros e outras superfícies que esfriaram durante a noite.
• Nuvens e chuva: O vapor de água sobe até a atmosfera, onde a temperatura é mais baixa. Ele se condensa em minúsculas gotículas, que formam as nuvens. Na precipitação, as gotas caem, formando a chuva.
• “Suor” em copos gelados: A superfície gelada de copos e garrafas pode condensar o vapor d’água ao redor.
• Ar-condicionado: Os aparelhos de ar-condicionado têm uma estrutura chamada de condensadora, responsável por resfriar o ar, já que a condensação é um processo exotérmico. Dessa forma, é comum observar a goteira proveniente de aparelhos em movimentos.

Diferenças entre condensação e liquefação

Embora possam parecer sinônimos, existe uma diferença conceitual importante a ser destacada.

• Liquefação: Pode ser aplicada a qualquer gás, incluindo aqueles que, nas condições normais de temperatura e pressão, são gases permanentes, a exemplo: oxigênio ou nitrogênio.

• Condensação: É frequentemente associada a vapores, ou seja, substâncias que, nas condições normais de temperatura e pressão, são líquidas.

Dessa forma, conceitualmente, a condensação é um tipo específico de liquefação, que, por sua vez, é uma transformação muito mais abrangente.

Veja também: Fusão — a mudança de estado físico da matéria do sólido para o líquido

Exercícios resolvidos sobre condensação

Questão 1

Veja a coluna abaixo de fenômenos físicos:

[  ] – Formação de nuvens

[  ] – Secagem de roupas no varal

[  ] – Gelo derretendo

[  ] – Formação de orvalho

[  ] – Fabricação de gelo

Preencha corretamente os espaços acima usando as transformações de estado a seguir:

[A] – Evaporação

[B] – Condensação

[C] – Solidificação

[D] – Fusão

Resolução:

[B] – Formação de nuvens

[A] – Secagem de roupas no varal

[D] – Gelo derretendo

[B] – Formação de orvalho

[C] – Fabricação de gelo

Questão 2

(EEAR) A figura a seguir representa um diagrama de fases de uma amostra de uma substância pura. As linhas tracejadas no gráfico representam quatro diferentes transformações isobáricas (A, B, C e D) que essa amostra sofreu.

Assinale a alternativa que indica corretamente a transformação em que essa amostra, durante a fase em que se encontra líquida, absorveu maior quantidade de calor. 

A) A

B) B

C) C

D) D

Resolução:

Alternativa A.

Lembrando que a fase líquida (L) se encontra na região apontada abaixo:

Como Q = mcΔθ, a maior absorção de calor ocorre na transformação A, pois nesta há a maior variação de temperatura da substância na sua fase líquida.

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl (colab.). Fundamentos de física: gravitação, ondas e termodinâmica, volume 2. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2016.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.