Por que há gotas de água nos frascos de bebidas retirados do frigorífico no verão?

Este artigo aborda o fenómeno de gotas de água que aparecem nos frascos de bebidas retirados do frigorífico no verão, apresentando os conceitos de ar húmido e ar saturado, bem como a relação entre a humidade saturada e a temperatura. Explica que este fenómeno ocorre quando o ar húmido à volta do frasco de bebidas se torna saturado devido ao frio, provocando a condensação do vapor de água, e também indica que, quando a bebida no interior do frasco congela, a parede do frasco fica coberta de gelo.

Por que há gotas de água nos frascos de bebidas retirados do frigorífico no verão?

Nos dias quentes de verão, uma bebida fria é um verdadeiro deleite! Enquanto a bebe, você pode notar que, em pouco tempo, a superfície da garrafa de bebida retirada da geladeira fica coberta de gotas de água. Será que a bebida vazou pela garrafa? Claro que não! Para entender o motivo deste fenómeno, temos de começar pelo ar que respiramos a cada momento. O ar é uma mistura de 78% de azoto, 21% de oxigénio e 1% de gases raros e impurezas. Devido à evaporação da água dos rios, lagos e oceanos, ou à respiração de plantas e animais, o ar do nosso ambiente diário contém vapor de água. Este ar contendo vapor de água é chamado de "ar húmido". Quanto mais vapor de água contiver o ar húmido, maior será a sensação de humidade; por vezes, até usamos a expressão "poderíamos torcer água do ar" para descrever o ar húmido.

Sob pressão atmosférica, a capacidade do ar para "absorver" vapor de água não é ilimitada, existindo um valor máximo de humidade, designado por ar saturado. Neste estado, a pressão e a temperatura do vapor de água são designadas por pressão saturada e temperatura saturada (que corresponde ao ponto de ebulição da água à pressão saturada). Se a quantidade de vapor de água no ar for superior a este valor máximo, a pressão do vapor de água será superior à pressão saturada, ocorrendo uma transformação fase líquido-gasosa, ou seja, o excesso de vapor de água terá de condensar em gotas de água, sem necessidade de "torcer" o ar para extrair a água.

A humidade do ar saturado está estreitamente relacionada com a temperatura ambiente. Quanto mais baixa for a temperatura ambiente, menor será a pressão saturada do vapor de água e menos vapor de água poderá ser "absorvido" pelo ar húmido. Quando a temperatura ambiente é de 34 °C, a humidade do ar saturado é de 34,94 g/kg. Neste caso, o vapor de água de 34,00 g/kg não atinge o estado de saturação. Quando a temperatura desce para 30 °C, o valor máximo é de apenas 27,52 g/kg, o que significa que 6,48 g/kg de vapor de água irão condensar em gotas de água e sair do ar húmido, ou seja, "condensar". No verão, a temperatura da superfície da garrafa de bebida retirada da geladeira é muito inferior à temperatura ambiente, o que leva a uma troca de calor entre a garrafa e o ar, fazendo com que a temperatura do ar à volta da garrafa diminua gradualmente e, quanto mais perto da parede da garrafa, menor será a temperatura. Assim, o ar húmido tornar-se-á gradualmente saturado devido ao arrefecimento, o que dará origem a condensação na parede da garrafa, libertando pequenas gotas de água que se fixarão na superfície externa da garrafa. Se deixarmos uma garrafa com bebida gelada no interior, em pouco tempo, a superfície da parede da garrafa ficará coberta de gelo. Isto deve-se ao facto de o gelo da garrafa e as pequenas gotas de água aderidas à superfície externa da garrafa trocarem calor, fazendo com que as gotas de água tenham uma temperatura inferior a 0 °C, o que provoca o congelamento.