¿Cómo afecta la temperatura a un sólido?

En los sólidos, cuando aumenta la temperatura, aumenta la vibración de las partículas y la estructura pierde fortaleza y rigidez. En los líquidos, al aumentar la temperatura y la vibración de las partículas, estas pueden alejarse con más facilidad de las partículas vecina.

Temperatura: Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas en la solución y con ello su rápida difusión. Además, una temperatura elevada hace que la energía de las partículas del sólido, iones o moléculas sea alta y puedan abandonar con facilidad su superficie, disolviéndose.

Derretimiento, o fusión, es un proceso físico que resulta en la transición de fase de una sustancia de un sólido a un líquido. Esto ocurre cuando aumenta la energía interna de los sólidos, típicamente por la aplicación de calor o presión, el cual aumenta la temperatura de la sustancia al punto de fusión.

Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta, notablemente en los gases, casi inapreciablemente en líquidos y sólidos. Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece constante).

Si la temperatura aumenta, el calor transfiere más energía al líquido, lo que proporciona a las moléculas mayor poder de escape desde la superficie del líquido. Por lo tanto, este incremento de temperatura aumenta el paso de una fase líquida a un estado gaseoso.

En concreto, la velocidad de una reacción aumenta cuando aumentamos la temperatura, puesto que se provocan más “choques efectivos” entre las moléculas reaccionantes como consecuencia del incremento de la energía de las moléculas. Como media, un aumento de 10 ºC en la temperatura duplica la velocidad de la reacción.

Al aumentar la temperatura de un sistema aumenta la energía cinética media de sus partículas y su movilidad, con lo que se favorecen los cambios de estado progresivos: sólido ⇢ líquido ⇢ gas. Al aumentar la presión aumentan las fuerzas de cohesión y se favorecen los cambios regresivos: gas ⇢ líquido ⇢ sólido.

Si se disminuye la temperatura de una sustancia sólida esta puede cambiar de estado. Si se disminuye la temperatura de un gas este puede cambiar a estado líquido. Si se disminuye la temperatura de una sustancia líquida esta puede cambiar a estado sólido.

En condiciones apropiadas de temperatura y presión, es posible que una sustancia cambie directamente de la fase sólida a gaseosa sin pasar por la fase líquida; este cambio de estado se llama sublimación. La cantidad de calor absorbido por unidad de masa al cambiar de sólido a vapor se llama calor de sublimación.

En cuanto la temperatura asciende y se sitúa por encima de 0 °C, el hielo empieza a derretirse. Si el hielo recibe energía (calor) suficiente, lo absorbe y cambia su fase de hielo a agua mediante el proceso de fusión.

Variando la temperatura o la presión, podemos cambiar la materia de un estado a otro. Por ejemplo, podemos conseguir que un líquido se convierta en sólido disminuyendo su temperatura. Y para pasar de un líquido a un gas la aumentaremos, siempre y cuando la presión se mantenga constante.

El estado de agregación depende de la temperatura. Cuando sacamos hielo del congelador y se calienta, su temperatura va aumentando. Al llegar a 0 ºC, el hielo empieza a convertirse en agua y ya, aunque se siga calentando, la temperatura no cambia.

La presión al ser ejercida en un sólido dependiendo del material diferentes efectos, ya que los sólidos pueden ser elásticos, plásticos o rígidos, pero en términos generales causa deformaciones.

a) Temperatura

La vibración aumenta con una temperatura más alta, lo que separa más los átomos y, por lo tanto, reduce el valor de densidad. Por tanto, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será el volumen y menor la densidad. Si la temperatura desciende, el volumen es menor y la densidad aumenta.

Si la temperatura desciende, el volumen es menor y la densidad aumenta. Sin embargo, la masa de la sustancia no cambia. La única excepción a esta regla es el agua líquida, que alcanza su pico de densidad a los 3,98 °C, por encima de este punto aumenta el volumen de agua y se vuelve menos densa.

Si se continúa calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso.

Propiedades como la dilatación térmica, la resistencia, la ductilidad, la resistencia a la corrosión y la resistencia a la fatiga se ven afectadas por la temperatura, y es crucial conocer caso por caso sus efectos en la aplicación fijada.

Se observó que la temperatura tiene importantes efectos en el proceso, los cuales son independientes del disolvente utilizado. A altas temperaturas, éste se puede representar como un esquema consecutivo en el que la oxidación ocurre principalmente en la fase disolvente.

La solubilidad de la mayoría de las sustancias depende fuertemente de la temperatura y, en el caso de los gases, de la presión. La solubilidad de la mayoría de los solutos sólidos o líquidos aumenta con el aumento de la temperatura.

Cuando un sistema absorbe o pierde calor, la energía cinética promedio de las moléculas va a cambiar. Así que la transferencia de calor resulta en un cambio en la temperatura del sistema siempre y cuando el sistema no esté pasando por un cambio de fase.

Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante. La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura: Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.

Encontramos que la temperatura y la presión se relacionan linealmente, y si la temperatura está en la escala kelvin, entonces P y T son directamente proporcionales (de nuevo, cuando el volumen y los moles de gas se mantienen constantes); si la temperatura en la escala kelvin aumenta en un determinado factor, la presión ...

También es verdad que a partir de los 4 ºC de temperatura, el agua se comporta como el resto de las sustancias. A medida que va calentándose va aumentando de volumen. Pero entre 0 y 4 ºC se comporta de esa manera especial por los enlaces de hidrógeno. Y es la única sustancia que tiene ese comportamiento.

El agua se presenta naturalmente en estado líquido, pero basta enfriarla lo suficiente (alcanzar el punto de congelación; es decir, una temperatura de 0 ºC) para que pase a estado sólido (conocido como hielo), o calentarla lo suficiente (alcanzar el punto de ebullición; es decir, una temperatura cercana a los 100 ºC) ...

La fusión es el proceso mediante el cual un sólido pasa a fase líquida, es decir, se funde. En este caso, la temperatura permanece constante durante todo el tiempo en que el sólido se transforma en líquido.

La sublimación es el cambio de estado de sólido a gas (sin pasar por el estado líquido). La sublimación ocurre gracias a temperaturas tan extremas que no permiten la formación de líquido. Esto se puede apreciar en sustancias como alcanfor, naftalina, yodo, etc.

Cuando una sustancia comienza a congelarse, las moléculas se ralentizan debido a la disminución de la temperatura y las fuerzas intermoleculares comienzan a tomar el control. Las moléculas luego se organizarán en un patrón y, por lo tanto, se convertirán en un sólido.