Estados de la materia

Cambios de estado

La materia se presenta en tres formas distintas o estados físicos que se designan con los nombres de estado sólido, estado líquido y estado gaseoso.

En el estado sólido, los cuerpos poseen una forma definida y un volumen propio (independientes de otros cuerpos). Los sólidos se caracterizan por su rigidez.

En el estado líquido, los cuerpos se adaptan a la forma del recipiente que los contiene, con una superficie libre horizontal determinada por la acción de la gravedad (excepto en los puntos de contacto con el sólido).

Esta capacidad de adaptación, que hace que los líquidos puedan fluir, es muy variable; para algunos es muy grande, líquidos poco viscosos, mientras que para otros es enormemente pequeña, líquidos muy viscosos. Los líquidos tienen volumen propio y son difícilmente compresibles.

En el estado gaseoso, los cuerpos no tienen forma ni volumen pro¬pios, pues llenan el recipiente en que están contenidos, el cual debe ser cerrado. Los gases son fácilmente compresibles; por ejemplo, una masa de aire a la presión ordinaria disminuye su volumen a un 90 % del primitivo mediante una sobrepresión de 0,11 atmósferas.

En condiciones ordinarias, los cuerpos se presentan en un estado físico determinado; pero si se modifican las condiciones que existen sobre el cuerpo, éste puede pasar a un nuevo estado.

Si se calienta un sólido, a una determinada temperatura, pierde su rigidez y se transforma en líquido; este proceso se denomina fusión. Inversamente, al enfriar un líquido, se alcanza su transformación sn sólido y el proceso se denomina solidificación. Mientras dura la fusión o la solidificación, la temperatura permanece constante. La energía calorífica necesaria para que funda un kilogramo de cierta sustancia, cuando está a la temperatura de fusión, se denomina calor de fusión. Esta misma energía calorífica se desprende cuando el cuerpo solidifica.

Los líquidos están en equilibrio con sus gases a cualquier temperatura, y por ello, el paso de líquido a gas se produce en todas las fases del calentamiento; este proceso recibe el nombre de vaporización. Este cambio de estado, para todos los líquidos, puede realizarse de dos formas distintas:
— por evaporación, y
— por ebullición.

La evaporación se efectúa a través de la superficie libre del líquido y tiene lugar a cualquier temperatura. Cuando el vapor contrarresta la presión exterior existente sobre aquél, el paso de líquido a vapor tiene lugar en toda la masa del líquido y el proceso se denomina ebullición; este proceso, que depende de la presión, transcurre a una temperatura constante para cada líquido.

La forma gaseosa puede pasar, a su vez, al estado líquido y el proceso se denomina condensación. La energía calorífica necesaria para que un kilogramo de cierta sustancia en estado líquido pase al estado de vapor a la misma temperatura se denomina calor de vaporización. Esta misma energía calorífica se desprende cuando el vapor se condensa.

Hay que tener en cuenta que ciertas sustancias se descomponen antes de fundirse y que algunos sólidos, como el yodo y el naftaleno, pasan directamente de sólido a vapor. Este último fenómeno se denomina sublimación.