Qual é o estado físico em que a matéria não tem forma específica mas tem um volume específico?

Explicamos o que é um sólido, um líquido e um gás, as características específicas de cada um e como ele passa de um estado a outro.

O que é um sólido, um líquido e um gás?

Toda matéria que existe no universo conhecido ocorre em um determinado estado físico , dependendo das condições de sua energia interna (que determina o grau de coesão de suas partículas) e das condições de temperatura e pressão do ambiente que o cerca.

Esses diferentes estados físicos são cientificamente conhecidos como estados de agregação da matéria e três estados principais são reconhecidos: o estado sólido , o estado líquido e o estado gasoso , ou seja, sólidos, líquidos e gases. Existem outros estados conhecidos, como plasma ou condensado de Bose-Einstein, mas são muito raros em nossa vida diária, e alguns existem apenas em laboratório.

Ao nosso redor, toda matéria apresenta espontaneamente um destes três principais estados físicos (sólido, líquido ou gasoso) mas, através da alteração de suas propriedades físicas como temperatura e pressão, é possível levá-la de um estado a outro , sempre através a adição ou subtração de energia às suas partículas . Este procedimento é conhecido como processo de mudança de fase ou processo de mudança de estado de agregação.

Por outro lado, cada estado da matéria possui suas próprias características e propriedades físicas , dependendo da natureza da substância que constitui a matéria em estudo. No entanto, nunca devemos confundir o estado físico da matéria com sua composição química: a água (H 2 O) manterá sua fórmula química mesmo se estiver na forma líquida, sólida ou gasosa ( vapor ).

As mudanças entre uma fase e outra não alteram em nada a composição atômica da substância (portanto, não são reações químicas ), mas servem para separar misturas, por exemplo, usando a diferença de propriedades físicas entre seus componentes.

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Os sólidos

Os sólidos são facilmente reconhecíveis porque se opõem ativamente à mudança de forma e volume , uma vez que suas partículas são muito próximas e muito ordenadas, e têm uma coesão enorme que lhes permite muito pouca mobilidade. Portanto, não podemos deformar facilmente a maioria dos sólidos. Os sólidos sempre tendem a reter sua estrutura bem definida e invariável.

Algumas características dos sólidos:

• Eles têm uma forma específica, com limites bem definidos, e tendem a preservá-la.
• Têm alta densidade e volume próprio.
• Eles podem flutuar ou submergir quando jogados em um líquido.
• São mais ou menos flexíveis ou rígidos, ou seja, permitem (ou não) uma certa margem de deformação antes de quebrar.
• São dúcteis , maleáveis ​​ou quebradiços, dependendo se podem ser moldados em fios, placas ou se tendem a quebrar sob força contínua.
• Eles são incompressíveis, resistentes à fragmentação e não fluem.

Os sólidos surgem como consequência de processos de solidificação ou congelamento de líquidos , ou deposição (ou sublimação inversa ) de gases. Além disso, eles podem ser derretidos em líquidos ou sublimados em gases por meio da injeção de energia e em condições de pressão adequadas.

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Líquidos

Os líquidos podem ser entendidos como um estado intermediário entre a rigidez dos sólidos e a volatilidade dos gases. Sua principal característica é a capacidade de fluir e o fato de não ter forma própria, mas de adquirir a forma do recipiente que os contém. Isso se deve ao fato de seus átomos possuírem uma coesão muito menor do que a dos sólidos, sem perder completamente o vínculo entre eles.

Suas principais características são:

• Eles são fluidos, ou seja, eles podem se mover em uma superfície inclinada.
• Não possuem forma fixa ou memória de estrutura, mas possuem volume próprio e constante. Portanto, eles não são muito compressíveis.
• Possuem tensão superficial (resistência inicial à penetração) e capilaridade.
• Eles geralmente se expandem com o calor e contraem com o frio (exceto água).
• Possuem viscosidade , ou seja, certo grau de adesão entre suas partículas e resistência ao movimento .

Os líquidos surgem como consequência da fusão ou fusão de um sólido , ou da condensação ou liquefação (compressão extrema) de um gás. Ao contrário, para levá-los ao estado sólido é necessário congelá-los ou solidificá-los de alguma forma, e para transformá-los em gases basta submetê-los à evaporação (ou vaporização ).

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Os gases

Finalmente, os gases apresentam o estado mais volátil da matéria, no qual as partículas estão mais separadas e dispersas do que nos outros dois estados, e se movem muito mais rápido. A atração entre eles é tão baixa que os gases tendem a se expandir para preencher os espaços que os contêm, e o espaço entre suas partículas é tal que podem ser fortemente comprimidos.

Suas características fundamentais são:

• Eles têm densidade muito baixa, o que permite muita compressão.
• Eles não têm forma ou volume próprios.
• As forças gravitacionais praticamente não afetam suas partículas, que se movem com grande liberdade.
• Sua densidade sofre mudanças importantes com a temperatura e a pressão.
• Eles são capazes de fluir, assim como os líquidos.

Os gases são o produto de diferentes processos de sublimação de sólidos , ou de evaporação de líquidos, e podem ser levados ao estado sólido por deposição e ao líquido por condensação (ou liquefação).

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