Cambios de estado

Cuando se produce un aumento de la temperatura de un elemento, se verifica un incremento de la energía cinética de los átomos y moléculas que lo constituyen, lo que en el caso de los sólidos se traduce en una vibración más violenta alrededor de las posiciones que ocupan en la red cristalina, y en el caso de líquidos y gases en un aumento de la velocidad con la que se mueven.

Cuando la temperatura alcanza un cierto nivel (temperatura de fusión) los átomos y moléculas del sólido han adquirido ya suficiente energía cinética como para vencer las fuerzas de cohesión que los mantienen inmóviles y ponerse en movimiento, por lo que el sólido funde pasando a la fase líquida.

El proceso se verifica también en sentido contrario, cuando un líquido se somete a una temperatura tan baja (temperatura de solidificación) que la energía cinética de sus átomos y moléculas disminuye hasta que es superada por las fuerzas de cohesión, instante en el que el líquido pasa a la fase sólida al congelarse.

Existen asimismo sólidos que al calentarse no pasan por la fase líquida antes de llegar ala de gas, sino que lo hacen directamente, fenómeno que recibe el nombre de sublimación y que puede observarse, por ej., en el caso del hielo seco.

El punto de fusión de las sustancias puede reducirse mediante el aumento de la presión a la que están sometidas, que es lo que sucede con el hielo que funde a cero grados al aumentar la presión. En este caso la disminución de nuevo de la presión implica la solidificación del líquido, fenómeno que se conoce con el nombre de recongelación.

Cuando se calienta un líquido, éste pasa a gas o a vapor. Este proceso, llamado evaporación, se verifica con más o menos intensidad por encima del cero absoluto (-273 EC) para los átomos y moléculas de la superficie que alcanzan una energía cinética suficiente para escapar del sólido o líquido.

El vapor situado sobre un líquido ejerce también su presión, llamada presión de vapor, que aumenta cuando se calienta el líquido. El valor de dicha presión de vapor es el que determina el instante en que arranca a hervir el líquido, y que es aquél en el que la presión de vapor es igual a la presión externa, lo que explica el hecho de que los líquidos hiervan a temperaturas más bajas en las cumbres, ya que allí la presión ambiental es menor.

Por otra parte, la formación del vapor en el líquido no se limita, durante la ebullición, sólo a la superficie, sino a todo el volumen, lo que da lugar a la aparición de burbujas en su interior.

Cuando una sustancia que está en forma de gas o vapor se enfría, se produce un proceso llamado condensación gracias al cual, y por debajo de la temperatura de ebullición, el gas o vapor pasan a fase líquida.

Publicado en Ciencias naturales y física