Sobrefusão ou superfusão?

Entenda o que é e como ocorre o processo conhecido como sobrefusão ou superfusão.


Sobrefusão. Trata-se de um fenômeno, também conhecido como superfusão, que consiste em uma determinada substância que encontra-se em estado líquido em uma temperatura inferior à sua temperatura de solidificação. Por exemplo, quando temos o hipossulfito de sódio, podemos observar comumente esse fenômeno. Confira abaixo a curva de resfriamento dessa substância em uma determinada porção.

sobrefusao1

Podemos observar que a temperatura de solidificação ou fusão dessa substância é de 48°C, no entanto, quando resfriamos de forma lenta, sem agitar a sua massa, poderemos chegar a uma temperatura bem inferior aos 48°C sem que haja solidificação.

Características

A sobrefusão é muito instável, e se jogarmos um cristal do sólido ou se agitarmos a substância, parte do líquido irá se solidificar de forma muito rápida. Na imagem abaixo, isso está demonstrado no trecho EF, em que o sistema volta à temperatura de solidificação, se aquecendo (ponto F). Depois disso, o fenômeno da solidificação se desenrola normalmente e a partir do ponto C, o sistema está no estado sólido.

sobrefusao2

AE, nessa imagem, representa o período de resfriamento, enquanto o trecho BE representa a sobrefusão. Ao provocar a movimentação da substância no ponto E, temos a solidificação que libera calor provocando o aquecimento. Temos então que:

QBF=QBE+QEF

O processo é adiabático com QEF= 0, pois a solidificação parcial e o correspondente aquecimento são bastante rápidos.

QBF=QBE

O que nos leva à expressão: MsLs = mclíquidoF – θ1)


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