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Atravessando gelo sem cortá-lo

Estratégias de ensino-aprendizagem

Coloque um fio de náilon com dois pesos nas pontas sobre um pedaço de gelo. Você verá o fio atravessar o gelo devido à pressão exercida.
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E se eu te dissesse que na patinação no gelo a pessoa patina sobre a água e não sobre o gelo? Isso pareceria um pouco estranho, não é mesmo?!

Porém, de certa forma, isso é o que de fato acontece. Para você entender melhor, veja o experimento abaixo, que pode ser usado em sala de aula a fim de explicar como a pressão influencia o ponto de fusão do gelo.

Materiais e reagentes:

  • Uma barra de gelo que pode ser feita congelando água dentro de um pote pequeno de margarina;
  • 50 cm de fio de náilon (linha de pesca);
  • 2 pesos iguais (podem ser utilizadas duas garrafas de refrigerante de 2L cheias de água ou duas latas de refrigerante cheias de areia);
  • 1 pedaço de madeira;
  • 2 tijolos ou latas iguais.

Procedimento experimental:

  1. Amarre cada um dos pesos numa extremidade do fio de náilon;
  2. Faça um suporte em que a madeira fique suspensa sobre os dois tijolos;
  3. Coloque o gelo sobre a madeira, no meio;
  4. Coloque o fio de náilon sobre o gelo, de modo que os pesos permaneçam suspensos e observe o que ocorre.

Esquema do experimento de química

Resultados e Discussão:

Você observará que o fio de náilon cortará o gelo, atravessando-o. Porém, à medida que ele vai descendo e cortando o gelo, as partes acima do fio vão se congelando novamente.

Isso acontece porque a pressão exercida pelo peso faz com que o gelo derreta e o fio consegue, então, atravessá-lo. O gelo é menos denso do que a água, de modo que ao se aumentar a pressão, o volume diminui e o gelo passa para o estado líquido. Porém, a parte de água líquida que fica acima do fio volta a estar apenas sobre a pressão atmosférica e sua temperatura permanece abaixo de zero, voltando a congelar.

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Em lugares cuja pressão atmosférica é maior, o ponto de fusão e de ebulição da água é maior também.

Esse processo de regelo explica o fato das geleiras conseguirem se movimentar de modo bem lento, à medida que as partes de baixo vão derretendo devido às pressões exercidas pelas camadas de gelo superiores.

O movimento das geleiras ocorre porque o peso das camadas superiores derrete as inferiores

Mas e a patinação no gelo? O que tem a ver com esse experimento?

 Do mesmo modo que ocorreu nesse experimento, os patins de gelo possuem uma lâmina fina, que exerce uma grande pressão sobre a água congelada, fazendo-a derreter na faixa em que o patinador apoia o pé. Visto que o gelo derrete, o patinador consegue deslizar com maior facilidade. De fato, ele patina sobre a água!

Porém, não é devido apenas à pressão no peso do patinador sobre as lâminas dos patins que o gelo derrete. Pois, seria necessária uma pressão 120 vezes maior que a pressão atmosférica para diminuir o ponto de fusão do gelo em apenas 1ºC.

Gelo de pista de patinação com partes que derreteram e congelaram novamente

Então, por que o gelo da pista de patinação derrete?

Uma das teorias mais aceitas é que as moléculas que ficam na superfície do gelo interagem somente com as moléculas ao lado e abaixo delas, enquanto as que ficam abaixo da superfície interagem com moléculas em todo o redor. Desse modo, as moléculas da superfície estão como que mais “soltas” e podem passar para o estado líquido numa temperatura menor que o ponto de fusão do gelo.


Por Jennifer Fogaça
Graduado em Química

O peso do patinador sobre as lâminas causa uma pressão no gelo que o derrete e torna mais fácil a patinação sobre ele
O peso do patinador sobre as lâminas causa uma pressão no gelo que o derrete e torna mais fácil a patinação sobre ele
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