¿Qué sucede cuando se pone hielo seco en el agua?

Colocar hielo seco en agua, como un ponche de frutas, para simular un caldero hirviendo de brebaje de brujas es uno de los trucos favoritos de la fiesta de Halloween. Los profesores de ciencias suelen utilizar este efecto para demostrar los principios de sublimación y condensación.

El “hielo seco” es en realidad dióxido de carbono solidificado (CO?). El dióxido de carbono es normalmente un gas a temperatura y presión ambiente. Sin embargo, cuando se somete a alta presión a baja temperatura, se solidifica en lo que comúnmente se llamado "hielo seco". Cuando el hielo seco se lleva a la presión atmosférica, permanece sólido y muy frío. (-109 ° F).

El hielo seco se llama "seco" porque nunca entra en estado líquido cuando se derrite, a diferencia del hielo, que se derrite en agua líquida. El hielo seco se transforma directamente en dióxido de carbono gaseoso. Los científicos se refieren a este proceso como "sublimación".

El agua no juega un papel crítico en este proceso más que contener una cantidad sustancial de calor que se transfiere al hielo seco para sublimarlo. Se podrían usar muchos otros líquidos en lugar del agua, pero el agua es particularmente buena para retener el calor (en términos científicos, el agua tiene una alta capacidad calorífica específica).

Cuando un líquido como el agua se convierte en vapor, el proceso se llama evaporación. El proceso inverso se llama condensación. A bajas temperaturas, el agua se condensará del aire en gotitas de agua muy pequeñas.

Las nubes son en realidad gotitas de agua muy pequeñas (o posiblemente incluso cristales de hielo) que se han condensado en las bajas temperaturas de la atmósfera superior. El efecto “brebaje de las brujas” producido por el hielo seco en el agua representa el mismo fenómeno en menor escala. A medida que el dióxido de carbono se sublima, el dióxido de carbono en fase gaseosa todavía está bastante frío. El agua en el aire se condensa en el gas de dióxido de carbono frío cuando se eleva por encima del agua.

Las largas colas de los cometas son el resultado de la sublimación del dióxido de carbono y otros hielos cuando el cometa pasa cerca del sol.