Você deve ter visto vídeos do que parece ser uma garrafa comum de água fria pendurada e cuidando de sua vida aquosa até bam! Alguém bate com ela na mesa e a garrafa inteira vira gelo instantaneamente. O que é essa magia negra?

Não é mágica, mas sim ciência que faz com que a água engarrafada congele completamente - e uma ciência bastante simples. Então, quanto tempo leva para a água congelar ? Vamos descobrir.


Conteúdo

1. O mistério da nucleação
2. Curiosidades sobre o ponto de congelamento
3. Perguntas frequentes sobre congelamento rápido e destruição de mitos

O mistério da nucleação

Quando qualquer substância muda de estado – como a água líquida mudando para gelo sólido – o processo envolve nucleação. É a âncora que cria o primeiro cristal de gelo e depois promove a rápida formação de mais.

Nucleação Heterogênea

Isso acontece quando há impurezas, como poeira, presentes na água, fornecendo o núcleo necessário para a formação de gelo em águas expostas a temperaturas congelantes. Cristais de gelo se formam em todo o líquido, transformando nossa água em gelo sólido com o tempo.

Nucleação Homogênea

A água pura não contém impurezas, portanto, sem um núcleo para iniciar o processo de congelamento, a água fica super-resfriada. Isso permite que a água congele mais rápido quando exposta a um núcleo externo, tornando possível a magia do gelo “instantâneo”.

Curiosidades sobre o ponto de congelamento

A água fica completamente congelada a 32 graus Fahrenheit (0 graus Celsius). Mas quando a água é desprovida de impurezas, como na água engarrafada purificada, o processo de congelamento requer temperaturas ainda mais frias.

Então, se você colocar garrafas de água purificada no ar frio de um freezer e deixá-las por algumas horas, elas ainda estarão líquidas porque a água pura sem núcleo congela a 43,6 graus Fahrenheit negativos (42 graus Celsius negativos) . Agora é um líquido super-resfriado, que realmente parece super legal.

Vamos fazer gelo instantâneo!

Pronto para congelar água? Pegue algumas garrafas de água e coloque-as no freezer. Certifique-se de que não seja perturbado por algumas horas, deixando-o nesse estado super-resfriado. O tempo exato de congelamento? Normalmente, leva cerca de duas horas e meia a três horas.

Terminada a espera, retire os frascos com cuidado. Em seguida, sacuda um ou bata-o na mesa.

Qualquer coisa pode atuar como núcleo neste ponto – bolhas de ar, um leve amassado na garrafa. Qualquer pequena mudança será suficiente para causar uma nucleação homogênea. Uma vez presente essa perturbação, as moléculas uniformes de água congelarão completamente e tão rapidamente que parecerão instantâneas.
Agora isso é super legal
Uma alternativa ao método de bater ou sacudir é derramar a água super-resfriada sobre um cubo de gelo. O cubo servirá como núcleo e você poderá criar uma pequena torre de gelo enquanto despeja.

Perguntas frequentes sobre congelamento rápido e desmistificação de mitos

O que congela mais rápido, água quente ou fria?

Um fenômeno interessante conhecido como efeito Mpemba sugere que, sob certas condições, a água quente congela mais rápido do que a água fria. Louco, certo?

As diferentes bandejas de gelo afetam o processo de congelamento?

Absolutamente! Uma bandeja de cubos de gelo de metal, por exemplo, pode acelerar o processo de congelamento de água para cubos de gelo sólidos em comparação com uma bandeja de gelo de plástico, porque as bandejas de cubos de gelo de metal conduzem calor (e a falta dele). As bandejas de cubos de gelo grandes, por outro lado, podem demorar mais simplesmente devido ao maior volume.

Qual ​​é a água ideal para gelo instantâneo?

Água engarrafada ou purificada normalmente é melhor para esse experimento gelado, mas a água da torneira, dependendo de como é tratada, às vezes também pode funcionar.

Este artigo foi atualizado em conjunto com a tecnologia de IA, depois verificado e editado por um editor do HowStuffWorks.