viernes, 4 de enero de 2019

Hierve una sustancia

El momento exacto en que una sustancia hierve es cuando sus moléculas han alcanzado el punto de ebullición, es decir, han obtenido energía suficiente para pasar al estado gaseoso. Tal punto lo detectamos al observar burbujas que manan desde el fondo del recipiente contenedor. Lo que ocurre, es que, en la pared que tiene contacto con la llama ─es necesaria una fuente de calor para obtener calentamiento─ las moléculas adquieren suficiente energía cinética para separarse, aumentando su volumen y flotando a la superficie y por eso vemos burbujas, que son el indicativo de que una sustancia ha llegado a su punto de ebullición. Es claro que no toda el agua llega al mismo tiempo al punto de ebullición, sólo la que esta en contacto más directo con la llama y podemos sugerir que todo el resto de la sustancia del recipiente, está ligeramente por debajo del tal punto, porque habría una inconsistencia observacional en cuanto a decir que la que está en contacto con la llama llega a Te ─temperatura de ebullición─ y que la demás está a 0° centígrados. No dudamos que exista un gradiente de temperatura que va a depender de otros factores como volumen, distancia a la flama, potencia de la flama. Esto puede servirnos para entender porque a más sustancia, más difícil alcanzar Te o  porque resulta complicado calentar con flama de mechero y hasta porque algunos dicen "dejar hervir 10 minutos".

Calóricos:
a. La ebullición son las moléculas de una sustancia expandiéndose al adquirir energía cinética y, siguiendo las leyes de la gravedad y los fluidos, subiendo a la superficie en forma de burbujas.
b. Una sustancia, en condiciones normales, mantiene su temperatura mientras no cambia de fase. Es decir, el hielo permanecerá a 0° centígrados hasta derretirse del todo y el agua permanecerá a 100° centígrados hasta evaporarse toda. Eso en un sentido del calentamiento.
c. Es ley que cuando aumenta la energía cinética, el volumen aumenta ─o la presión─ es decir, tales medidas son directamente proporcionales. El agua sufre un incremento de volumen al vaporizarse de 1 a 1600. Es decir, un litro de agua vaporizada ocuparía un espacio 1600 veces mayor. Nada raro que Newcomen y Watt encontraran en ella una exquisita fuente de energía motriz.
d. Recuerdo haber oído a mi prima decir "es que yo no sé cuando está hirviendo" que es disculpa de muchos, ahora lo sabemos: cuando desprende burbujas. Y no me vengan con las aguas carbonatadas.
e. Si toda una cantidad X de agua, llega a Te al mismo tiempo, ocurrirá una explosión. De nuevo, hay factores de dependencia, pero arrojen, con supervisión, una cucharada de agua a una paila de aceite hirviendo. No, no lo hagan, pueden provocar un incendio, pero es lo mismo que echar saliva a la tapa con esperma derretida, la famosa "candelada del diablo".
f. Si el sol empezara a expandirse y a calentar la superficie del mar, es probable que no viéramos que el mar hierve, pues las burbujas se formarían directamente en la superficie y sólo notaríamos la evaporación, caso de que pudiéramos observar ese fenómeno, ya que no estamos capacitados para soportar tal temperatura sin ropa especial.
g. El agua no hierve en todas partes a la misma temperatura y eso se debe a las diferencias de presión. En el Sagarmata puede hervir a unos 70° Celsius y a nivel del mar a 100° Celsius ─los mismos centígrados─ no olviden la fórmula ya repasada de PV=nRT.

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