A transformação física que uma substância sofre ao passar do estado líquido para o gasoso é chamada de vaporização. Entretanto, ela pode ocorrer de três maneiras distintas, por meio da ebulição, da evaporação e da calefação.
O termo calefação vem do latim calefactĭo, que é uma junção de calorem (calor) e facĕre (fazer, tornar) e, portanto, significa “ato de aquecer, de passar calor”. Por isso o termo calefação também é empregado para se referir ao sistema de aquecimento de recintos fechados, muito utilizado em casas e comércios em países cujo clima é mais frio, como Alemanha, Canadá, França, etc.
Neste caso, a calefação que estamos falando é a mudança de estado físico da matéria, e, para que ela ocorra, também é necessário que haja aquecimento. Isso porque a transição do estado líquido para o estado gasoso é endotérmica, isto é, absorve energia. No estado gasoso, as partículas constituintes da matéria encontram-se mais dispersas e com maior grau de agitação, ou seja, com maior energia cinética, que foi obtida a partir da energia absorvida.
A calefação, ou Efeito de Leidenfrost, é um caso particular da vaporização e ocorre quando um líquido entra em contato com uma superfície que está a uma temperatura muito superior à sua temperatura de ebulição, provocando a rápida e brusca mudança de estado físico do líquido. Por exemplo, se colocarmos uma panela para esquentar no fogo e, depois de muito tempo, quando ela estiver bem quente, adicionarmos certa quantidade de água líquida pura, veremos a água virar vapor rapidamente, numa transição turbulenta, pois a panela encontrava-se a uma temperatura superior à temperatura de ebulição da água pura (100 ºC, caso o experimento seja feito sob pressão de 1 atm).
O líquido durante a calefação se divide em esferoides (gotas, afim de melhor distribuir o calor) que executam movimentos rápidos e desordenados, e por vezes, parecem “flutuar” sobre a superfície quente. Este fenômeno é em decorrência da primeira lei da calefação, que afirma não ocorrer de fato o contato entre o líquido e a superfície aquecida durante a transição de fase, uma vez que a rápida e intensa vaporização das gotas líquidas mais próximas da chapa aquecida gera uma espécie de “colchão de vapor”, que impede o contato.
A segunda lei enuncia que a temperatura do líquido que está sofrendo a calefação será sempre inferior à sua temperatura de ebulição, porque a transformação se dá de forma muito rápida, não dando tempo o suficiente para o líquido aquecer. Isso soa estranho, mas é possível, pois, já que o líquido não chega a encostar na superfície quente, a transferência de energia ocorre por irradiação, e como o calor radiante propaga-se facilmente em líquidos, suas partículas conseguem absorver a energia necessária para a mudança de estado, sem, contudo, aquecer-se sensivelmente. Desse modo, o líquido calefeito pode manter uma temperatura inferior à de seu ponto de ebulição normal.
Isso explica porque os mágicos conseguem lamber espadas, ou ferro em brasa, sem queimar a língua. A umidade da língua sofrerá calefação e evitará o contato com o metal quente, além disso, a saliva não alcançará temperaturas altas, como a de ebulição da água, por causa da segunda lei da calefação, caso isso acontecesse, seria impossível tal façanha.
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisico-quimica/calefacao/