Vierta una bebida helada en un vaso en un día caluroso de verano y pronto, se formarán gotas de agua en el exterior del vaso. ¿Cómo ocurre esta condensación en el vidrio y de dónde proviene el agua? Una comprensión de los estados y fases de la materia responde a estas preguntas.
Estados de materia
Considere tres de los estados de la materia: sólido, líquido y gas.
en un sólido, las partículas están empaquetadas juntas como bloques de construcción y tienen una forma definida. Las partículas del sólido no se moverán mucho, pero tendrán una vibración de las partículas subatómicas como electrones en constante movimiento.
Liquidos se adaptará a la forma de un recipiente, muy parecido a una bebida helada vertida en el vaso, donde el líquido llena el recipiente. En los líquidos, las partículas están sueltas y pueden fluir unas alrededor de otras.
Gases no tienen una forma definida y se expandirán para llenar un recipiente. Hay tanto espacio entre las partículas gaseosas que las partículas rara vez chocan entre sí.
Estados de la materia: cambios de fase
El agua puede moverse a través de los tres estados de la materia dependiendo de la temperatura. Se puede encontrar como sólido en hielo, agua líquida y como gas en vapor de agua.
Considere el siguiente diagrama de flujo de cómo los estados de la materia se integran entre sí; los procesos por los que esto sucede se denominan:
Sólido → en derritiendo se convierte en → líquido → en evaporación se convierte en → gas
Lo contrario es:
Gas → en condensación se convierte en → líquido → en congelación se vuelve → sólido
Note que el proceso de condensación es cuando un gas se convierte en líquido. Con agua, esto significa que el vapor de agua se ha convertido en agua líquida.
Una definición de química de condensación es el proceso por el cual una sustancia cambia de un estado gaseoso a uno líquido. Este proceso es causado principalmente por un cambio en la temperatura, pero también en la presión.
Proceso de condensación y energía
Revise el diagrama de flujo de gas en líquido:
Gas → en la condensación se convierte en → líquido
Recuerde también cómo actuaron las moléculas tanto en el estado gaseoso como en el líquido. En un gas, las partículas tienen una alta energía cinética. En un líquido, tienen menos energía cinética. Un gas tiene que perder energía para convertirse en líquido.
Las moléculas de agua en estado gaseoso pierden energía térmica, ralentizan su movimiento y comienzan a “pegarse” para formar un líquido.
Condensación: ciclo del agua
Han aparecido perlas de agua en el vidrio y, según la definición, esto significa que vapor de agua se ha condensado en líquido en la superficie del vidrio.
Este vapor de agua siempre está presente en el aire, incluso en días claros. El agua siempre se está condensando y evaporando (lo contrario de la condensación) en el aire. Entender el ciclo del agua en el punto de condensación puede ayudar a reconocer cómo se forma el agua en un vaso frío.
En el ciclo del agua, el vapor de agua empujado hacia la atmósfera superior más fría ralentiza la tasa de evaporación a menos que la tasa de condensación. La condensación se produce a un ritmo más rápido y las moléculas de agua gaseosa se condensan alrededor de diminutas partículas en suspensión. partículas de polvo, sal y humo para formar pequeñas gotas que pueden crecer al recolectar más agua líquida moléculas.
Condensación sobre vidrio
Similar a la atmósfera superior más fría, ya que el vidrio en nuestro ejemplo desde el principio se enfría por hielo en la bebida, alcanza una temperatura en la que la condensación ocurre a un ritmo mayor que evaporación. Incluso en un día caluroso, y aunque el aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío, existe un límite superior para la cantidad de vapor de agua que puede contener el aire.
El movimiento de partículas puede explicar este aumento en la tasa de condensación. Cuando el aire caliente entra en contacto con el vidrio frío, el calor se transfiere del aire caliente al vidrio frío. La pérdida de calor en el aire circundante hace que el vapor de agua del vaso pierda energía. Una vez que se pierde energía, el vapor de agua se condensa en líquido sobre el vidrio.
Una vez que el hielo se derrita en la bebida, la temperatura del líquido dentro del vaso y el aire circundante se equilibrarán y ya no se formará condensación en el vaso.
