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Por que vapor é classificado como estado gasoso?

Porque se considera vapor como sendo o mesmo estado de um gás, se ambos diferem tanto fisicamente?

Vapor tem gotículas, amontoados de moléculas do material que não estão em estado gasoso, já gases verdadeiros não tem aglomerados de moléculas assim!

OBSERVAÇÃO: esta questão foi motivada pela resposta à questão Como se apresenta a água a -5 ºC a pressão normal?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Vou contextualizar as minhas considerações à água, apesar de que muitos conceitos que usarei se aplicam a outras substâncias também.

As gotículas NÃO são vapor. São liquido em suspensão no ar. Quando se tem gotículas fala-se em vapor ÚMIDO pois a atmosfera já está saturada e se iniciou a condensação.

Quando se está longe da saturação temos vapor SECO. O vapor SECO tem comportamento semelhante a um gás ideal quando se encontra longe de condição de SATURAÇÃO. A condição de SATURAÇÃO é que a pressão PARCIAL de vapor na amostra gasosa (que usualmente é uma mistura de muitas substâncias gasosas) seja igual à pressão de VAPOR SATURADO (pressão esta que é uma propriedade da substância). O gráfico abaixo apresenta a curva de pressão de VAPOR SATURADO da água em função da temperatura (Lei de Clausius-Clapeyron). Para temperaturas superiores à temperatura crítica de 374 graus C, água no estado gasoso NÃO mais pode ser liquefeita por mais que se eleve a pressão e tal comportamento distingue um GÁS de VAPOR (vapor pode ser liquefeito por aumentar convenientemente a pressão). Nas questões Estado físico dos componentes do ar e Armazenando metano em botijões de gás de cozinha há informações sobre as temperaturas críticas de outras substâncias.

Vapor ÚMIDO encontras na atmosfera saturada, nas nuvens, na cerração e em saunas úmidas por exemplo. A ocorrência de  vapor SECO é o usual no ambiente em que vivemos. Ele é invisível, diferente do vapor ÚMIDO que podemos perceber por causa das gotículas de água liquida em suspensão, produzindo espalhamento (scattering) da luz branca.

Em uma chaleira ou panela de pressão que expele um jato forte de vapor, logo que o jato sai o vapor é SECO, portanto invisível. Um pouco mais distante do local de expulsão para a atmosfera o vapor se torna ÚMIDO (sua temperatura já baixou o suficiente para que se inicie a condensação) e a presença de gotículas de água no ar determina o espalhamento da luz, conferindo ao jato o característico tom cinza esbranquiçado.

Portanto estás equivocado em teu conceito de vapor. Aliás tal decorre de que os livros de ensino de Física (seja livros de ensino médio ou superior de um modo geral) tratam muito mal este tema, cometendo graves erros conceituais. Recomendo-te a leitura do artigo Um tema negligenciado em textos de Física Geral: a vaporização da água.

Sobre um importante conceito equivocado sobre nuvens vide:

Nuvens não são massas de vapor?

Outras questões tratando do tema:

Confusão recorrente sobre vaporização da água

Ventilador borrifador de água baixa a temperatura ambiente?

Umidade relativa maior do que 100%

Evaporação de água no solo??

Ebulição e pressão

Confusão recorrente sobre vaporização da água

Desembaçando o vidro com ar frio

Estado físico dos componentes do ar

É possível armazenar vapor de água em um cilindro?

Diferencie ebulição de evaporação!

Termodinâmica: vaporização da água

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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2 comentários em “Por que vapor é classificado como estado gasoso?

  1. Eu gostaria de entender melhor a noção de vapor e diferenciar ela da noção de gás. De um ponto de vista realista, me parece que deveria existir uma diferença real de estado entre as duas situações correspondente aos dois termos e não uma diferença que depende de um estado futuro para diferenciar vapor de gás. Para simplificar a discussão, me parece que seria interessante discutir a seguinte pergunta: Qual é a diferença real que nos leva a usar dois termos distintos para uma água na condição: P1=1 atm e T1=273ºC ou outra água num estado P2=1 atm à temperatura P2=275ºC. Se por exemplo consideramos uma transformação real tal como uma compressão quase-adiabática teremos um aumento da temperatura que se encontrava a 273ºC e pode levar a temperaturas acima do ponto crítico. O significado de vapor se relaciona com a consideração de uma transformação de compressão a temperatura constante ou seja provavelmente muito lenta para haver trocas que mantenham a temperatura constante com o ambiente externo… Tenho a impressão que mesmo numa perspectiva utilitária, a noção de vapor seja pouco útil. Talvez não estou enxergando algo que pode me clarificar a distinção. Se não há diferença real, me parece que essa definição de vapor é puramente normativa e é mais do que inútil ou desnecessária. Eu diria que o vapor é um gás que se encontra a temperatura abaixo da temperatura do ponto crítico e eu consideraria que o gás é uma noção mais ampla que vapor.

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