Estados Físicos da água

1. Introdução Teórica

No ciclo da água ocorrem mudanças de estado. A água no estado líquido ao sofrer um aquecimento ou devido à ação do vento, evapora. A evaporação é a passagem lenta de um líquido para vapor, isto é, uma vaporização lenta. Ela ocorre a diversas temperaturas, sempre retirando calor do ambiente. O vapor d'água que é menos denso que o ar, sobe por convecção, ficando sujeito a novas condições de pressão e temperatura. A pressão atmosférica, pressão da coluna de ar acima do local, diminui na medida em que nos afastamos da superfície. Isto acontece porque a coluna de ar acima vai diminuindo. Além disso, o ar se torna mais rarefeito (menos moléculas de ar por unidade de volume) na medida em que a altitude aumenta.
Estes fatores, ar rarefeito e diminuição da pressão atmosférica, fazem com que a temperatura caia. Temos então condições para que o vapor d'água mude novamente de estado. Ele se resfria e se condensa formando gotículas. A condensação é a passagem do estado de vapor para o líquido, que ocorre com perda de calor. O vapor d'água cede calor para o ambiente.
Sempre que uma substância muda de estado há troca de calor com o ambiente. Esta quantidade de calor necessária para que ocorra uma mudança de estado é chamada de calor latente. No caso da evaporação ou condensação o calor recebido ou cedido, respectivamente, para o ambiente é o calor latente de vaporização. Abaixo do gelo, entretanto, a água permanece no estado líquido, o que garante a sobrevivência dos peixes. Este fenômeno está relacionado com um comportamento anômalo da água entre 4oC e o seu ponto de fusão (0oC). Normalmente as substâncias se dilatam na medida em que recebem calor. Entretanto, a água se dilata quando perde calor entre 4oC e 0oC, isto é, ela se torna menos densa. É por isso que o gelo flutua na água. As águas das superfícies de rios e lagos em contato com o ar frio, nos países de inverno rigoroso, se congelam. As moléculas de água ao formarem a rede