Resumen de Estados de la materia

Estado liquido

Características

• Viscosidad

La resistencia de los líquidos a fluir se llama viscosidad. Cuanto mayor sea la viscosidad, más lentamente fluye el líquido. Los líquidos como las melazas y los aceites para motor, son relativamente viscosos. El  agua y los líquidos orgánicos, como el tetra cloruro de carbono, no lo son. La viscosidad se mide determinando en cuanto tiempo fluye cierta cantidad de líquidos a través detuvo delgado bajo la fuerza de la gravedad. Los líquidos más viscosos tardan más tiempo.

En Estados Unidos, la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SEA) ha establecido ciertos valores para indicar la viscosidad de los aceites para motor. Cuanto mayor sea el número, más alta la viscosidad a cualquier temperatura. A medida que aumenta la temperatura, disminuye la viscosidad del líquido.

La viscosidad está relacionada con la facilidad con la que las moléculas individuales de líquido se pueden mover unas con respecto  a otras. Esto depende de la fuerza de atracción entre las moléculas se enredan entre sí.

La viscosidad disminuye con el aumento de temperatura, debido a que mayor temperatura es mayor la energía cinética promedio de las moléculas y pueden vencer las fuerzas de atracción entre  las moléculas.

• Tensión superficial

Cuando se coloca agua sobre la superficie cerosa, se aglomerada y forma esferas distorsionadas.

Este comportamiento se debe a un desequilibrio entre las fuerzas intermoleculares en la superficie del líquido. Las moléculas en el interior son atraídas por igual en todas direcciones, en tanto que las que están en la superficie se empaquen más apretadamente entre sí,  haciendo como si el líquido tuviera una piel. Este efecto permite que algunos insectos puedan caminar sobre el agua, aun que sus densidades sean mayor que ésta.

La tensión superficial es la energía requerida para incrementar el área de la superficie de un líquido en unidad. El agua tiene tensión superficial elevada a causa de sus fuertes puentes  de hidrógeno.

Las fuerzas que unen moléculas semejantes unas a otras se denominan fuerzas cohesivas. Las fuerzas que unen una sustancia a una superficie se denomina fuerzas adhesivas. El agua colocada a un tubo de vidrio se adhiere a este debido a las fuerzas adhesivas entre el agua y el vidrio. El extremo superior curva del agua, o menisco, tiene forma de U. sin embargo, el menisco del mercurio está curvado hacia abajo. En este caso, las fuerzas cohesivas entre el átomo de mercurio son mucho mayor que las fuerzas adhesivas entre los átomos de mercurio y el vidrio.

El ascenso de de los líquidos en tubos muy angostos se denominan acción capilar. Las fuerzas adhesivas entre el líquido y las paredes del tubo tienden a aumentar el área superficial del líquido. La tensión superficial del líquido tiende a reducir el área, y esto jala al liquido hacia arriba del tubo. El líquido sube hasta que las fuerzas adhesivas y cohesivas se equilibran con la fuerza de gravedad sobre el líquido.  La acción capilar ayuda al agua y a los nutrientes disueltos en ella a ascender por los tallos de las plantas.

Cambios de fase

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

Se requiere energía para fundir un sólido. Las fuerzas de atracción que mantiene unidas a las partículas en posiciones fijas en el sólido se deben rebasar para pasar a la forma líquida. Del mismo modo, la evaporación requiere energía. La fuerza de atracción que mantiene a la partícula cercana unas a otras en un líquido se deben vencer para formar un gas.

La sublimación también requiere energía. A medida que aumenta la energía las fuerzas intermoleculares. Aumenta la energía que se requiere para un cambio de estado. El proceso de fusión de solido también se puede llamar licuefacción.  La entalpía asociado con un sólido que se licua se denomina entalpía de fusión, o calor de fusión. El calor de fusión dl hilo es 6.0,1 KJ /mol. El calor necesario para la evaporación de un líquido se llama calor de evaporación (entalpía de evaporación). El calor de evaporación de agua es 40.67 KJ /mol. El calor de fusión es más pequeño que el de evaporación se necesita menos energía para permitir que las partículas se muevan sin alejarse a que se separen totalmente.

El efecto de enfriamiento que acompaña a la evaporación es evidente cuando salimos de una alberca de natación. A medida que el agua se evapora de nuestra piel, elimina el calor de nuestro cuerpo. La evaporación d agua por medio de la transpiración es importante para conservar nuestro cuerpo fresco en los días caliente y durante los ejercicios. Un refrigerador también se basa en el enfriamiento que acompaña a la evaporación, su mecanismo contiene un gas confinado usualmente freón, CCI2 F2. Que puede ser licuado cuando se le aumenta la presión el freón absorbe el calor al evaporarse, enfriando así el interior del refrigerador. El vapor de freón se recicla a un compresor, donde se licua nuevamente.

Ya que la fusión, la evaporación y la sublimación son procesos endotérmicos, los procesos inversos (congelación, condensación y deposición) son exotérmicos. Esta es la razón por la que, por ejemplo, el vapor puede causar quemaduras seberas. El vapor entra en contacto con la piel, se condesa y libera una cantidad considerablemente  de calor.

Entalpía y cambios de temperatura que acompañan al calentamiento.[pic 16]

[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

[pic 22][pic 23][pic 24][pic 25]

[pic 26]

[pic 27][pic 28][pic 29]

[pic 30][pic 31][pic 32][pic 33]

            0[pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]

Se muestra como se cambia la entalpía y la temperatura cuando el agua se calienta. A medida que adicionamos calor al hielo, aumenta su temperatura (segmentos AB  de la línea); la pendiente de esta línea depende de la capacidad calorífica del hielo. A 0 °C, la temperatura permanece constante mientras el hielo se funde (segmento  BC). Una vez que la fusión se completa la temperatura del líquido aumenta hasta llegar a 100  °C (segmento CD). La pendiente del segmento CD es diferente del de AB porque las capacidades caloríficas molares del agua y del hielo son diferentes. Entonces la temperatura permanece constante mientras que el líquido hierve (segmento DE). Una vez que el líquido ha hervido, la temperatura del vapor  aumenta de nuevo a medida que se absorbe más calor (segmento EF).

...