Vamos a trabajar con dos simulaciones complementarias.
En la zona izquierda vemos un recipiente, donde podemos controlar la temperatura, dándole más calor o frío. En la parte derecha podemos elegir el material que introducimos en el recipiente. Cuando colocamos uno, lo que vemos en la simulación es el aspecto de sus moléculas.
Vamos a observar el comportamiento de dos sustancias químicas en diferentes estados: el oxígeno y el agua.
Paso 1
Elegimos primero el oxígeno, que a temperatura ambiente es un gas, y lo observamos en sus diferentes opciones: oxígeno sólido, líquido y gaseoso. Anotamos en la tabla las temperaturas que marca el termómetro en estos tres estados.
Temperatura (K) |
Oxígeno sólido |
Oxígeno líquido |
Oxígeno gas |
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Después, partiendo del estado sólido, vamos aumentando la temperatura y observando qué les sucede a sus moléculas, según va pasando a otros estados.
Paso 2
Repetimos el procedimiento anterior, esta vez con el agua. Anotamos las temperaturas en la tabla:
Temperatura (K) |
Agua sólida |
Agua líquida |
Agua gaseosa |
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Como antes, partimos del estado sólido y vamos aumentando la temperatura y observando qué les sucede a sus moléculas, según va pasando a otros estados. El agua es un poco especial, si observamos con detenimiento, ¿qué le sucede al pasar de sólido a líquido?
Paso 3
Pasamos ahora a la siguiente pantalla. En ella, además de controlar la temperatura, tenemos la posibilidad de hacer presión sobre el recipiente (moviendo la mano) y de introducir más volumen (con la bomba).
PHET. Estados de la materia (Dominio público)
Elegimos primero el oxígeno. En el recipiente se encuentra a 27 ºK, o sea, en su estado sólido. Vamos a ver qué sucede con estas tres variables: temperatura, presión y volumen. Para ello, trabajamos manteniendo constantes dos de ellas y mirando qué sucede con una tercera.
Comenzamos por no tocar la temperatura, la dejamos a 27 ºK. Vamos aumentando la presión, bajando la tapa con la mano. Vemos cómo, a más presión, aumenta la temperatura. Hacemos una tabla y una gráfica con cinco datos, desde que comienza a aumentar la temperatura hasta que se produce la sobrecarga.
Presión (atm) |
Temperatura (K) |
0 |
27 |
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Ahora mantenemos constante la presión y vamos aumentando la temperatura. ¿Qué sucede? Hacemos una tabla y una gráfica como la anterior, con cinco datos.
Presión (atm) |
Temperatura (K) |
0 |
27 |
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Por último, no tocamos ni temperatura, ni presión, sino que vamos a ir introduciendo más volumen con la bomba. ¿Qué sucede?
Repetimos el procedimiento anterior, esta vez con el agua.