Por que o refrigerante, ainda líquido quando retiramos a garrafa do congelador, congela em contato com as mãos?
Passo 1
O enunciado descreve uma garrafa de refrigerante que, mesmo estando abaixo do ponto de congelamento, permanece líquida ao ser retirada do congelador e então congela instantaneamente ao entrar em contato com as mãos. O conteúdo aqui envolve super-resfriamento (supercooling), nucleação de cristais e liberação de calor latente durante a cristalização.
Passo 2
Quando um líquido puro é resfriado lentamente sem perturbações, ele pode atingir temperaturas abaixo do seu ponto de congelamento sem formar cristais — isso é chamado de super-resfriamento. No caso do refrigerante, a água presente e o dióxido de carbono dissolvido permitem que a temperatura do líquido desça um pouco abaixo de
sem congelar, desde que não haja sítios iniciais para a formação do gelo.
Passo 3
O contato com as mãos introduz pequenas perturbações mecânicas e térmicas na superfície do líquido, além de fornecer minúsculos sítios (imperfeições, micropartículas ou bolhas de gás) que atuam como núcleos de cristalização. Essas “sementes” permitem que as moléculas de água se reorganizem em rede cristalina, iniciando o processo de congelamento.
Passo 4
Uma vez que alguns cristais se formam, o congelamento libera calor latente, elevando localmente a temperatura do líquido de volta a cerca de
. Porém, a propagação dos cristais continua, espalhando-se rapidamente pelo resto do líquido super-resfriado até que toda a massa congele.
Resposta
O refrigerante estava super-resfriado, ou seja, líquido abaixo de
sem formar gelo. O contato com as mãos oferece perturbações e pontos de nucleação que iniciam a cristalização; o calor latente liberado não impede a propagação do gelo, de modo que o refrigerante congela instantaneamente ao tocar a pele.