Una asociación sin ánimo de lucro por la divulgación científica

¡Buen lunes, concienzudxs! 🙂

Hoy vamos a tratar de explicar lo que sucede en este vídeo, donde un poco de agua no es capaz de aclararse acerca de qué hacer. Vamos a verlo y luego lo comentamos 😉

¿Qué le está pasando al agua? Parece que está bailando entre el estado sólido y el gaseoso de una forma rapidísima y prácticamente sin pasar por el líquido. ¿Cómo es esto posible?

Lo primero que tenemos que hacer es entender que el estado en el que se encuentren las sustancias no sólo depende de la temperatura a la que estén sino de la presión a la que se encuentren. Normalmente estamos acostumbrados a que si queremos llevar un cubito de hielo al estado de vapor lo que tenemos que hacer es calentarlo. De esta forma se fundirá y pasará a agua líquida, que empezará a calentarse hasta que empiece a hervir. Pues bien, esto es así porque estamos haciéndolo a la presión atmosférica, constante.  Si representamos el proceso en una curva de presión y temperatura, nos moveríamos horizontalmente a lo largo de la línea roja, como indican las flechas. Este tipo de gráficas se llaman diagramas de fase.

Diagrama con curva 2

En el experimento del vídeo, sin embargo, lo que van a hacer es mantener una temperatura constante, disminuyendo la presión gracias a un émbolo que extrae el aire del interior. En este caso nos moveríamos hacia abajo verticalmente a través de la línea azul. Si nos fijamos, el punto inicial está en la zona en la que el agua es líquida. Al bajar, llegaremos a la zona en la que pasa a hielo, que es lo que sucede en el vídeo. Si seguimos disminuyendo la presión, pasaremos a la zona de vapor sin tener que atravesar la de agua líquida. Ese momento el agua empezará a sublimarse para pasar a vapor. Cuando se genera vapor, aumentará la presión y es por eso que veremos algo de agua líquida, pues subimos muy rápidamente en dirección vertical por nuestra curva azul y volvemos cerca del punto inicial. Sin embargo, este paso será muy breve y al disminuir de nuevo la presión volveremos a tener agua sólida, que de nuevo pasará a vapor. Finalmente llegaremos a un estado en el que los dos estados puedan coexistir, al final de la curva azul.

Es necesario decir que en la vida real no es todo tan exacto como en la teoría. El proceso de solidificación desprende energía y el de sublimarse la absorbe. Eso va a crear pequeñas diferencias en la temperatura y la curva no será tan simple, pero salvo estas imperfecciones el proceso puede explicarse como acabamos de hacerlo. También este balance energético permite que el agua se quede en un equilibrio entre vapor y hielo, tal y como sucede al final del vídeo.

En fin, que el agua no tiene muy claro qué hacer con su vida. Por suerte, la mayoría de nosotros aún tenemos bastante clara la diferencia entre que te hierva la sangre y que se te congele en las venas ;).

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