Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de
un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua:
cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua líquida
vemos que se evapora. El resto de las sustancias también puede cambiar
de estado si se modifican las condiciones en que se encuentran. Además
de la temperatura, también la presión influye en el estado
en que se encuentran las sustancias.
Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en
líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión. El
punto de fusión es la temperatura que debe alcanzar una sustancia
sólida para fundirse. Cada sustancia posee un punto de fusión
característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura
es 0 °C a la presión atmosférica normal.
Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe
el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene
lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor
en su interior, se denomina ebullición. También la
temperatura de ebullición es característica de cada sustancia
y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición
del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal.
Simulación:
(pulsa el botón
para encender el mechero y observa los cambios) |
En el estado sólido las partículas están
ordenadas y se mueven oscilando alrededor de sus posiciones. A medida
que calentamos el agua, las partículas ganan energía y se
mueven más deprisa, pero conservan sus posiciones.
Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión (0ºC)
la velocidad de las partículas es lo suficientemente alta para
que algunas de ellas puedan vencer las fuerzas de atracción del
estado sólido y abandonan las posiciones fijas que ocupan. La estructura
cristalina se va desmoronando poco a poco. Durante todo el proceso de
fusión del hielo la temperatura se mantiene constante.
En el estado líquido las partículas están
muy próximas, moviéndose con libertad y de forma desordenada.
A medida que calentamos el líquido, las partículas se mueven
más rápido y la temperatura aumenta. En la superficie del
líquido se da el proceso de vaporización, algunas
partículas tienen la suficiente energía para escapar. Si
la temperatura aumenta, el número de partículas que se escapan
es mayor, es decir, el líquido se evapora más rápidamente.
Cuando la temperatura del líquido alcanza el punto de ebullición,
la velocidad con que se mueven las partículas es tan alta que el
proceso de vaporización, además de darse en la superficie,
se produce en cualquier punto del interior, formándose las típicas
burbujas de vapor de agua, que suben a la superficie. En este punto la
energía comunicada por la llama se invierte en lanzar a las partículas
al estado gaseoso, y la temperatura del líquido no cambia (100ºC).
En el estado de vapor, las partículas de agua se mueven
libremente, ocupando mucho más espacio que en estado líquido.
Si calentamos el vapor de agua, la energía la absorben las partículas
y ganan velocidad, por lo tanto la temperatura sube.
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