Categoria: Canvi d’estat

Els canvis d’estat de l’aigua

L’aigua té tres estats : sòlid, líquid i vapor. Per sota de 0ºC l’aigua està en estat sòlid, entre 0 i 100 ºC està en estat líquid, i a partir de 100ºC s’evapora. Això té lloc a una pressió d’1 atm, que és la pressió a la qual vivim nosaltres aproximadament. En canvi, en quant la pressió varia, la temperatura a la qual l’aigua canvia d’estat es menor. Per exemple, al cim d’una muntanya hi ha menys pressió, així doncs els canvis d’estat tenen lloc a menor temperatura.
Aquest fenomen també es pot relacionar amb l’olla exprès, que permet cuinar amb una major temperatura, ja que dins hi ha major pressió.
Per a entendre això la professora va trobar un altre mètode, va ficar un exemple que va quedar bastant clar a la primera, perquè anteriorment ho havia explicat d’una altra forma amb la que no ens havíem enterat. L’exemple va ser el següent: al carrer major quant hi ha molta gent, és quan hi ha més pressió ja que estem tots pegats, en canvi quan no hi ha gent anem més lliures, per tant hi ha menys pressió. Així doncs al cim d’una muntanya que hi han menys particules d’aire, hi ha menys pressió.

Podem trobar la informació sobre els punts de canvi d’estat segons la pressió i la temperatura en la següent gràfica, anomenada diagrama de fases:

Estats d’agregació de la matèria

Totes les substàncies tenen la propietat que al variar la seva temperatura o pressió varia la força d’unió entre les seves partícules i canvien d’estat o fase. Això s’anomena: estats d’agregació de la matèria.

– GAS: Estat d’agregació de la matèria compost principalment per molècules que no estan unides i amb poca força d’atracció, aquests s’expandeixen lliurement fins a omplir el recipient en el que estan.

– LÍQUID: Els líquids tenen un volum constant i les partícules estan una mica més juntes però podent desplaçar-se amb llibertat. El nombre de partícules per unitat de volum és molt alt, per això són molt freqüents les col·lisions i friccions entre elles. A més, cal dir que els líquids no tenen forma fixa i adopten la forma del recipient que els conté.

– SÓLID: Els objectes sòlids tenen una forma definida. Els seus àtoms estan units formant una estructura definida. Són durs i resistents. Acostumen a tenir una forma definida i memòria de forma. No es poden comprimir i tenen bastanta resistència.

A mode d’exemple podeu veure la modelització que vam protagonitzar:

– PLASMA: El plasma es un gas ionitzat, és a dir, els atoms que el componen s’han separat de alguns dels seus electrons. El plasma es semblant al gas però format per anions i cations (ions de càrrega positiva i negativa). Els àtoms estan separats entre si i per això es un excel·lent conductor. Es troba a les estrelles principalment, com per exemple al Sol.

Realitzat per Naia i Maria

Aigua a l’Himalaya

Hola som la Lorena i la Carla, i avui us parlarem sobre l’aigua a l’Himalaya.

http://https://l02jilee.files.wordpress.com/2011/01/waimangu.jpg

El punt d’ebullició de l’aigua està sempre associat a la pressió de l’aire i per tant, importa el lloc en el que ens trobem. En les zones més altes de la muntanya, la pressió és menor. La qual cosa vol dir, que la pressió del recipient que contingui l’aigua, també ho és. Aquest procés desencadena la disminució del punt d’ebullició de l’aigua.

Al principi la pressió de l’aigua era menor que la pressió atmosfèrica, però al pujar al cim de la muntanya la pressió de l’aigua supera l’atmosfèrica (està per sota d’1 atm) i per tant, l’aigua bullirà per sota dels 100ºC.

En el següent vídeo podeu veure com disminuint la pressió a l’interior del kitasato mitjançant una bomba de buit, l’aigual bull a temperatura ambient.

Lorena i Carla

 

Diagrama de fases

El diagrama de fases és una representació gràfica que ens mostra els canvis físics de la matèria: líquid sòlid i gas.

Les línies negres continues ens indiquen que a cada banda l’aigua està en un estat diferent. A 1 atm estem acostumats a veure que l’aigua es congela a 0ºC i s’evapora a 100ºC. Però si la pressió es redueix lo suficient es pot arribar a aconseguir els 3 punt a l’hora (s’anomena punt triple) o passa de gel a gas directament. D’altra banda, si augments la temperatura i la pressió es pot veure com la línia que separa la fases de líquid i vapor es para en un punt anomenat punt crític. Sublimariem l’aigua a una pressió inferior a 0.06 atmosferes i una temperatura inferior a 0.1.

En aquest vídeo podeu veure les 3 fases al mateix temps. Per tant, el que veiem és el  punt triple.

Carina

Tallar el gel sense tocar-lo amb les mans

Quan exercim força sobre qualsevol material, líquid o sòlid, (en aquest cas l’aigua), varia la pressió què conté a l’interior aquesta matèria.
En aquest cas l’objectiu, és trencar per la  meitat un glaçó de gel.
La temperatura del gel a 1 atm, és de 0ºC o inferior, però si exercim pressió o força sobre ell variem la pressió i, conseqüentment, el seu punt de canvi d’estat (sòlid a líquid) és inferior al 0ºC. Això ocasiona què el gel es pugui trencar amb més facilitat.

D’aquesta manera, al augmentar la pressió baixa la temperatura i per tant, si exercim força amb un filferro al centre del glaçó podem aconseguir trencar-lo sense tocar-lo amb les mans.

El filferro exerceix força sobre el gel i fa que aquest es desfaci.

També, cal dir que el punt per on s’està tallant, es desfà, però un cop el fil ja ha passat es torna a congelar i fer-se sòlid ja que la pressió torna a ser d’1 atm.

Conclusió: el filferro trenca el gel per on exercim la pressió sense necessitat de trencar-lo en més parts/ trossos.

 

En el vídeo que mostrem a continuació s’observa un mètode per trencar el gel:

                                                                  Atentament i amb molt d’ afecte:

Cristina López i Ares Diaz

Com agafar un glaçó sense tocar-lo amb les mans ni la boca

Hola, bon dia. Nosaltres som la Milady i la Isabel.

En aquest article us explicarem diferents maneres d’agafar un glaçó sense utilitzar les mans ni la boca.

Una forma per fer-ho seria agafant un fil i llepar-lo. Així, gràcies al contrast de temperatures, aconseguim que s’enganxi. I com pot ser això? Doncs bé, el glaçó té la temperatura inferior a la saliva, i com és més gran que el fil, guanya el fred. Conseqüentment, la saliva es congela i el fil queda unit al glaçó.

Una altra forma seria posar sal damunt del glaçó. La sal aconsegueix disminuir la temperatura de congelació del gel i facilita que el fil, quan el colloquem al damunt, s’adhereixi a ell. És a dir, al posar la sal fonen el gel però com que tenim més gel que sal, al poc temps tot queda congelat.

Aquest fenomen el podem associar amb el fet de posar sal a les carreteres quan les temperatures baixen. Tots sabem que a 1 atm de pressió, l’aigua es congela als 0ºC. No obstant, quan s’afegeix sal al gel la temperatura de solidificació disminueix fins els -22ºC.

Així, aquí a Lleida, que és on vivim, a l’hivern arribem a temperatures inferiors a 0ºC i per tant, es forma gel a les carreteres. I per poder-les fer més segures tiren sal. D’aquesta manera, la sal fon el gel i no serà fins -22ºC quan torni a solidificar.

 

 

CANVI D’ESTAT DE L’AIGUA

 

En la vida, podem trobar l’aigua en tres formes, es a dir, en tres estats; sòlid, líquid i gas.

Per a que l’aigua pasi d’un estat a un altre ha d’estar en unes certes condicions físiques. Això depèn de la temperatura que hi hagi a l’ambient.

Sòlid -> Líquid (FUSIÓ)

Líquid -> Gas (VAPORITZACIÓ)

Sòlid -> Gas (SUBLIMACIÓ)

Gas -> Líquid (CONDENSACIÓ)

Líquid -> Sòlid (SOLIDIFICACIÓ)

Gas -> Sòlid (SUBLIMACIÓ INVERSA)

Per a que l’aigua passi a estat sòlid a de estar a menys de 0º, per a que s’evapori (estat gasos) a d’estar a 100ºC. I mentre està en l’interval de 0 a 100º l’aigua està en estat líquid.

Natalia i Ariadna