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Mudanças de estado 83
Mas, enquanto o estilete afunda, um fenômeno diferente vai acontecendo: acima 
da esferinha a água da fusão vai se solidificando novamente, cedendo calor para as pa-
redes de gelo do túnel e para a esferinha metálica P. Esse fenômeno se chama regelo 
da água.
No diagrama da figura 10 voltamos do estado B para A, pois a pressão foi diminuída 
acima da ponta do estilete.
Experimento de Tyndall
O experimento de tyndall demonstra de modo clássico e convincente o fenô-
meno do regelo.
um bloco de gelo numa temperatura pouco abaixo de 0 °C é colocado apoia-
do sobre dois cavaletes. Em seguida, um fio de aço bem fino e resistente é dei-
tado transversalmente no bloco e em suas duas extremidades foram pendurados 
dois pesos, como mostra a figura 12. lentamente o fio horizontal vai penetrando 
o gelo, querendo cortá-lo em dois pedaços. No entanto, ao completar sua traves-
sia, o fio despenca puxado pelos dois pesos e o bloco continua um único corpo 
como se não tivesse sido cortado.
O gelo se fundiu com a pressão do fio de aço, o fio penetrou, mas a água 
formada pela fusão, acima do fio de aço, se regela. desse modo o bloco é “sol-
dado” pelo regelo e não se divide em dois.
O experimento de tyndall serve também para mostrar o que ocorre quando 
um patinador desliza sobre o gelo e o seu caminho se apaga depois de algum 
tempo, não deixando nenhuma trilha. Aliviada a pressão, a água formada se 
solidifica novamente: é o regelo.
4. Sobrefusão
Sobrefusão ou superfusão é o nome que se dá ao fenômeno pelo qual um 
líquido é mantido nesse estado de agregação numa temperatura inferior ao seu 
ponto de solidificação. Por exemplo, se retirarmos calor lentamente da água sob 
pressão normal, é possível mantê-la líquida em temperaturas inferiores a 0 °C. 
um exemplo de sobrefusão é ilustrado na figura 13 através do gráfico da tempe-
ratura de certa massa de água em função do tempo de retirada de calor: nesse 
exemplo, a água em superfusão é levada até a temperatura de –4 °C.
Figura 12. Experimento de Tyndall.
θ (ºC)
0 t
–4
Figura 13. Exemplo de sobrefusão 
da água.
Exercícios de Aplicação
7. O mercúrio é uma substância que se expande ao 
se fundir (e se contrai ao se solidificar). Sabe-se 
que o mercúrio funde a −39 °C quando está sob 
pressão de 1 atm. O que ocorre com a temperatu-
ra de fusão se a pressão passar a um valor maior 
que 1 atm?
Resolu•‹o:
Sendo o mercúrio uma substância que se expande 
ao se fundir, sua curva de fusão deve ser do tipo 
representado na figura. Vemos então que, sob 
pressão p
1
 > 1 atm, a temperatura de fusão passa 
para um valor θ
1
 > –39 °C, isto é, a temperatura 
de fusão aumenta.
p (atm)
0Ð39
p
1
1
θ (ºC)θ1
8. Sob pressão de uma atmosfera, o alumínio funde 
a 659 °C. Sabendo que o alumínio se expande 
ao se fundir, o que ocorre com a temperatura de 
fusão, se a pressão for reduzida?
lu
iz
 A
u
g
u
s
t
O
 R
iB
E
iR
O
ObSERvAçãO
John Tyndall 
(1820-1893) foi o 
físico inglês que 
descobriu, em 1871, 
o fenômeno do 
regelo.
Capítulo 484
9. O bismuto diminui de volume ao se fundir (e se 
expande ao se solidificar). Sabe-se que a tem-
peratura de fusão do bismuto é 271 °C quando 
submetido à pressão de 1 atm. O que ocorre com a 
temperatura de fusão se a pressão for aumentada?
Resolução:
Sendo o bismuto uma substância que se contrai 
ao se fundir, sua curva de fusão é do tipo repre-
sentado na figura.
p (atm)
1
p
1
271 θ (ºC)θ1
Vemos então que, sob pressão p1 > 1 atm, a tem-
peratura de fusão passa para um valor θ1 < 271 °C, 
isto é, a temperatura de fusão diminui.
10. Consideremos um iceberg flutuando no oceano. É 
possível acontecer que a base do iceberg esteja se 
fundindo enquanto o topo não? Por quê?
11. Considere a curva de fusão da água no gráfico 
dado. 
p (atm)
B A
C
0–2T
p
2
p
1
1,0
θ (ºC)–T
Analise as afirmativas seguintes e assinale ver-
dadeira ou falsa:
I. Em B, coexistem água e gelo em equilíbrio 
térmico, mas a temperatura é negativa e a 
pressão é maior que 1 atm.
II. Em A, o sistema apresenta apenas gelo em 
temperatura negativa e pressão maior que 
1 atm.
III. O ponto de fusão do gelo abaixa ao se 
aumentar a pressão do sistema.
IV. O ponto de coordenadas (p1; −T) corresponde 
a um ponto de fusão de pressão maior que 
1,0 atm e temperatura abaixo de 0 °C.
V. Em C, o sistema apresenta apenas gelo; sua 
pressão é p1 e a sua temperatura é −T.
Do que se disse, estão corretas apenas:
a) I, III e V. d) I, III, IV e V.
b) II, III e IV. e) I, II, IV e V.
c) I, III e IV.
12. Na figura dada temos a curva de fusão da água. 
Para explicar o efeito Tyndall podemos usá-la. 
Estando o gelo inicialmente no estado C, ele é 
pressionado sem mudança de temperatura, passa 
pelo estado F e, rompendo a curva de fusão, 
atinge o estado A. Se aliviarmos a pressão, ele 
retorna pelo caminho inverso AFC.
θ
1
θ
2
p (atm)
D
F
A
C
0
p
2
p
1
1,0
θ (¼C)
a) Como pode ter ocorrido fusão se a temperatu-
ra θ1 é negativa e o gelo se funde a 0 °C sob 
pressão de 1 atm?
b) Explique como pode ocorrer o degelo.
Resolução:
a) O efeito Tyndall foi visto na teoria e consiste 
em se “cortar” o gelo com um fio de arame. 
No entanto, o arame atravessava o gelo e o 
bloco não estava cortado.
 Para explicar o efeito Tyndall vamos partir 
do estado inicial do gelo, ponto C. Ele se 
encontra abaixo do ponto de fusão, o ponto 
F. O fio de arame é pressionado contra o bloco 
de gelo, o que nos leva de C para F; nesse 
momento ocorre a fusão e o arame penetra no 
bloco de gelo. No entanto, a pressão imposta 
nos leva ainda até o ponto A e temos água 
(líquida) em uma temperatura abaixo de 0 °C. 
O arame prossegue em sua trajetória e atra-
vessa o bloco.
 A fusão ocorreu abaixo de 0 °C devido a 
um aumento de pressão imposto pelo fio de 
arame.
b) Ao final do experimento, para surpresa geral, 
o bloco atravessado pelo fio de arame não 
está cortado. A natureza acabou de soldá-lo: 
é o regelo.
 O regelo é explicado pelo caminho de volta. 
Estando em A, temos água no sistema, mas, 
aliviada da pressão do arame, esta vai para 
o estado F, onde se solidifica e volta para o 
estado inicial que é C.
Mudanças de estado 85
13. Como você explica os seguintes fenômenos?
a) Cubos de gelo são comprimidos um contra o 
outro e se “soldam”.
b) Ao comprimir com as mãos uma bola de neve, 
ela se solidifica.
c) Uma geleira, apoiada em rocha firme, que se 
movimenta.
14. Em um recipiente temos 200 g de água sob pres-
são de 1,0 atm e no estado de sobrefusão à tem-
peratura de –8,0 °C. Agitando-se a água, nota-se 
que uma parte dela solidifica-se subitamente. 
Calcule a massa de água que se solidifica.
(Dados: c = calor específico da água líquida = 
= 1,0 cal/(g · °C); L
fu
 = calor latente de fusão 
do gelo = 80 cal/g.)
Resolução:
Seja m
A
 a massa de água líquida em estado de 
sobrefusão, isto é, m
A
 = 200 g. Quando essa 
massa de água for resfriada de 0 °C a –8,0 °C, 
ela perdeu uma quantidade de calor Q dada por:
Q = m
A
 ∙ c ∙ |Δθ| = 200 ∙ 1 ∙ 8
Q = 200 · 1 · 8,0 ⇒ Q = 1 600 cal 1
Se a água tivesse perdido essa quantidade de 
calor a 0 °C, sem ocorrer a sobrefusão, teríamos 
a formação de uma massa m
G
 de gelo que obede-
ceria à equação:
Q = m
G
 ∙ L
fu
Q = m
G
 ∙ 80 2
Substituindo 1 em 2 , obtemos: 
1 600 = m
G
 · 80
m
G
 = 20 g
15. Para a situação do problema anterior, calcule a 
porcentagem de gelo que se formou, em relação 
à quantidade inicial de água em sobrefusão.
Resolução:
mG
m
A
 = 
20
200
 = 0,1 = 
10
100
Portanto, houve transformação em gelo de 10% 
da quantidade inicial de água.
16. Consideremos um recipiente contendo 400 g de 
água em sobrefusão, à temperatura de −6,0 °C e 
sob pressão de 1,0 atm. Agitando-se o sistema, 
parte da água líquida transforma-se em gelo. 
Calcule a massa de gelo que se formou. (Dados: 
calor específico da água líquida = 1,0 cal/(g · °C); 
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.)
17. Em um recipiente tem-seágua em estado de 
sobrefusão a −2,0 °C, sob pressão de 1,0 atm. 
Agitando-se o sistema, uma parte da água trans-
forma-se em gelo. Calcule a porcentagem da água 
líquida que se transforma em gelo.
(Dados: calor específico da água líquida = 
= 1,0 cal/(g · °C); calor latente de fusão do gelo = 
= 80 cal/g.)
Exercícios de Reforço
18. (Cefet-PR) A experiência de Tyndall, ilustrada a 
seguir, mostra que um arame pode atravessar um 
bloco de gelo sem separá-lo em partes. 
Tal experiência comprova que:
a) o arame é um mau condutor de calor.
b) aumentando-se a pressão, todas as substân-
cias aumentam o seu ponto de fusão.
c) aumentando-se a pressão, todas as substân-
cias diminuem o seu ponto de fusão.
d) sob pressão maior o gelo pode fundir numa 
temperatura de até 4 °C.
e) aumentando-se a pressão, a temperatura de 
fusão do gelo diminui.
19. (U. F. Pelotas-RS) Na patinação sobre o gelo, 
o deslizamento é facilitado porque, quando o 
patinador passa, parte do gelo se transforma em 
água, reduzindo o atrito. Estando o gelo a uma 
temperatura inferior a 0 °C, isso ocorre porque a 
pressão da lâmina do patim sobre o gelo faz com 
que ele derreta.
De acordo com seus conhecimentos e com as 
informações do texto, é correto afirmar que a 
fusão do gelo acontece porque:
a) a pressão não influencia no ponto de fusão.
b) o aumento da pressão aumenta o ponto de 
fusão.
c) a diminuição da pressão diminui o ponto de 
fusão.
l
u
iz
 A
u
g
u
s
t
O
 R
iB
E
iR
O