September 11, 2026

Sábado de manhã cedo. Enchi um copo com água do frigorífico e deixei cair dois cubos de gelo tirados do congelador. Logo ao primeiro contacto com a água, ouvi um estalo nítido — uma espécie de clic seco, como se o gelo se queixasse. Vi depois uma fissura a atravessar um dos cubos na diagonal. A questão instalou-se antes de eu acabar de pousar o copo.

Porquê racha o gelo quando toca em água morna?

Observado: o gelo saiu do congelador a cerca de −18 °C. A água do frigorífico estaria a uns 5 °C — vinte graus de diferença, talvez mais. O contacto é quase instantâneo na superfície exterior do cubo.

Amplamente aceite pela física dos materiais: qualquer sólido se expande ou contrai com a temperatura. O parâmetro relevante é o coeficiente de expansão térmica linear — para o gelo, ordem de grandeza de 5 × 10⁻⁵ K⁻¹. Se a camada superficial aquece 20 K enquanto o interior permanece frio, essa camada quer expandir, mas o núcleo resiste. Surgem tensões internas — stress térmico, chama-se-lhe em qualquer manual de ciência dos materiais.

Faço uma estimativa rápida de trás do envelope: tensão ≈ E × α × ΔT, onde E é o módulo de Young do gelo (ordem de 10 GPa), α ≈ 5 × 10⁻⁵ K⁻¹, ΔT ≈ 20 K. Saem cerca de 10 MPa. A resistência à tração do gelo policristalino ronda 1 a 3 MPa. A tensão estimada ultrapassa claramente o limiar de fratura — suponho que o valor real seja menor, porque a expansão superficial não é completamente impedida, mas a ordem de grandeza justifica o estalo que ouvi.

O que fica em aberto: o percurso exato da fissura. A fratura propaga-se pelos planos mais fracos — presumivelmente os contornos de grão do policristal —, mas não tenho informação sobre a estrutura interna daquele cubo específico. Não sei prever a orientação sem esses dados.

Fica registado. Às vezes a cozinha é o melhor laboratório disponível num sábado de setembro.

#ciencia #fisicadocotidiano #cadernodeciencia #gelo