Calefação

Por Emerson Santiago
Recebe o nome de calefação um modo particular de vaporização, que opera de forma muito mais rápida e agressiva. O fenômeno ocorre quando um líquido qualquer entra em contato com uma superfície que se encontra a uma temperatura muito maior que a temperatura de ebulição do líquido (no caso da água pura, acima de 100ºC). Durante a calefação, o líquido se divide em partículas esferóides, que executam um movimento rápido e desordenado à medida que diminuem de volume.

Exemplo clássico de calefação é o de uma gota de água sobre uma chapa muito quente, como a do ferro de passar. O processo dura poucos segundos, e o líquido é convertido em matéria gasosa, vapor. A calefação foi objeto de estudo de vários cientistas renomados, como Boutigny, Tyndall, Faraday, Gossart e outros.

É graças à sua ocorrência que o ser humano pode ocupar de forma confortável as regiões mais geladas do planeta, permitindo o acesso instantâneo à água para o banho, higiene pessoal e consumo diário sem maiores sacrifícios.

São duas as leis consideradas que regem o processo que resulta na calefação:

Na primeira, durante tal ocorrência, não há o contato entre o líquido e a superfície aquecida. Tal ausência de contato é explicada pela rápida e intensa vaporização das gotas do líquido do lado mais próximo da chapa aquecida. Forma-se o que é definido como um "colchão de vapor", que impede o contato das gotículas com a superfície aquecida.
Na segunda lei, a temperatura do líquido que sofre a calefação é inferior à sua temperatura de ebulição.

O fenômeno de calefação ajuda a explicar, por exemplo, fatos aparentemente paradoxais, como explosões em caldeiras de máquinas a vapor, algum tempo após a extinção da fornalha. Com efeito, as águas, muitas vezes derivadas de superfícies calcárias, empregadas no abastecimento das caldeiras, depositam, com o passar do tempo, incrustações que impedem o contato da água com as paredes metálicas. Sendo o depósito de sal naturalmente um mau condutor térmico, as partes subjacentes da caldeira podem ser levadas a temperaturas bem superiores às da ebulição da água. Se, nesse momento, ocorre o rompimento da crosta calcária (aliás, de constituição bastante frágil), a água, encontrando paredes extremamente aquecidas, toma o estado de calefação e o conserva enquanto se ativa o fogo. Com sua extinção, a temperatura abaixa e as paredes se resfriam gradualmente. Em dado momento, cessa a calefação; e a água toca diretamente as paredes ainda quentes o suficiente para realizarar a vaporização repentina que provoca a explosão da caldeira.

Bibliografia:
NETTO, Luiz Ferraz. Calefação. Disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br/sala08/08_07.asp>. Acesso em: 23 jun. 2012.