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11 janeiro 2010

Gelo na pista! O que fazer para derretê-lo?


VÍDEO - Em lugares muito frios, no inverno, é comum as estradas e ruas ficarem cobertas de neve. Aqui no Brasil isso ocorre apenas em lugares mais ao sul e em altitudes mais elevadas, como nas serras gauchas e catarinenses. Mesmo assim, nada que se compare ao que acontece em regiões setentrionais da Europa e da América do Norte, que se situam em latitudes muito baixas. Eu sou do sul do Brasil (Tubarão - SC), mas nunca vi neve. No litoral catarinense isso não ocorre.

No vídeo abaixo - um trecho de uma reportagem do Jornal Hoje - a repórter mostra ruas em locais muito frios nos EUA e descreve as dificuldades da população para lidar com as condições adversas, principalmente, quanto ao ato de dirigir automóveis sobre o gelo. Como o atrito dos pneus com o gelo é muito baixo, o carro derrapa e não consegue locomover-se normalmente. Somente os carros com tração nas quatro rodas conseguem “andar” sobre a pista congelada e olhe lá! Para resolver parcialmente o problema, é comum jogar sal sobre o gelo para derretê-lo e, assim, diminuir o atrito com os pneus (sem atrito o carro não “anda”).



A pergunta do Professor Tuba é: por que o sal ajuda a derreter o gelo? Isto é uma questão da Física ou da Química?

Bem! Se perguntarmos numa turma de ensino médio qual a temperatura que a água congela, muitos levantarão o braço respondendo que é 0ºC (a sua temperatura de fusão). A resposta está correta, mas não tão correta assim, caso não se mencione a grandeza pressão. O ponto de fusão da água é 0ºC se a pressão sobre a substância for de 1 atm ou 760 mmHg. Esta é a pressão atmosférica ao nível do mar. Quanto MENOR é a pressão sobre a superfície da água, MENOR é o seu ponto de fusão. Isto significa que numa montanha, onde a pressão atmosférica é menor que ao nível do mar, a temperatura de fusão do gelo é maior que 0ºC. Por isso que é mais fácil o gelo no pico da montanha manter-se por mais tempo sem derreter.

No entanto, se considerarmos apenas o que acontece ao nível do mar, a água congela a 0ºC apenas quando temos água pura, ou seja, sem adição de qualquer substância. Quando adicionamos o sal à água, o que acontece é que a água não congela mais a 0ºC como era esperado, pois a temperatura de fusão muda e agora ela passa a depender da quantidade de sal colocada no sistema. Este efeito na Química é chamado de CRIOSCOPIA. Logo, este assunto do sal no gelo é analisado tanto pela Física quanto pela Química.

Para ter uma idéia, uma solução com 10% de sal, se congela a -6ºC, já se estiver com 20% de sal, sua temperatura de fusão passa a ser -16ºC e assim por diante. Portanto, quando as pessoas adicionam sal ao gelo e o mesmo derrete, o que aconteceu é que a temperatura de fusão da água diminuiu e para que o gelo não derreta é necessário que a temperatura ambiente esteja abaixo da nova temperatura de fusão da solução (água + sal).

No próximo post, veremos como isso pode ajudar na hora de fazer a cerveja ficar geladinha mais rapidamente.

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