Por Matthew Perdue Atualizado em 24 de março de 2022

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A temperatura reflete a energia cinética média das moléculas que constituem uma substância. Quer você meça em Celsius, Fahrenheit ou Kelvin, a temperatura determina como essas moléculas se movem e interagem, governando, em última análise, o estado da matéria.

O ponto de congelamento ou derretimento

As moléculas de um sólido ficam em um arranjo ordenado e compactado, dando ao material uma forma rígida que resiste à mudança. À medida que a temperatura aumenta, as moléculas vibram com mais vigor, enfraquecendo as forças que as mantêm unidas. Quando a energia vibracional atinge o ponto de fusão do sólido, a estrutura se rompe e o sólido se transforma em líquido. Por outro lado, o resfriamento de um líquido abaixo dessa mesma temperatura faz com que ele congele novamente e se transforme em um sólido – portanto, o ponto de fusão também é o ponto de congelamento.

O ponto de ebulição ou condensação

Os líquidos permitem que suas moléculas passem umas pelas outras, o que permite que a substância adote a forma de seu recipiente. O aumento da temperatura adiciona energia cinética, fazendo com que as moléculas vibrem mais rapidamente. Ao atingirem o ponto de ebulição, a energia é suficiente para que as moléculas escapem para o ar, convertendo o líquido em gás. Quando um gás é resfriado abaixo desse limite, as moléculas perdem energia, colidem com mais frequência e se condensam novamente em líquido no ponto de condensação.

Energia Cinética dos Gases

Os gases possuem a energia cinética mais alta entre os três estados da matéria e existem nas temperaturas mais altas. Num sistema aberto, o aumento da temperatura apenas afasta ainda mais as moléculas do gás; o estado continua gás. Num recipiente fechado, contudo, as moléculas que se movem mais rapidamente colidem com as paredes com mais frequência, aumentando a pressão. Esta relação entre temperatura e pressão é a base de muitas aplicações científicas e de engenharia.

Efeito da Pressão e Temperatura

A pressão é outro fator crítico que se entrelaça com a temperatura para determinar o estado da matéria. De acordo com a Lei de Boyle, a temperatura e a pressão são diretamente proporcionais – um aumento na temperatura leva a um aumento na pressão. A pressões e temperaturas suficientemente baixas, um sólido pode saltar completamente a fase líquida e transitar diretamente para um gás através da sublimação, um fenómeno observado no gelo seco e na neve.