Page 413 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

394 Capítulo 19 Propiedades térmicas de la materia

Por qué las máquinas
Zamboni dejan un
rastro de vapor
Las m áquinas Zam boni,
esas m áquinas que
quitan el desecho
de hielo en las pistas de
patinaje, dejan la
superficie de hielo
lim pia y fresca. ¿Alguna Figura 19.5 Una molécula cercana a la superficie de un líquido experimenta una fuerza neta hacia abajo.
vez se ha pregun tad o Unicamente las moléculas con más energía son capaces de superar esta fuerza y abandonar el líquido.
p o r qué el agua que
extienden deja un
rastro de vapor fresco? La teoría molecular de la materia supone que un líquido está formado por moléculas
Esa agua tien e una
agrupadas muy cerca unas de otras. Estas moléculas tienen una energía cinética media que
tem peratura de 180°F
(82°C). Se preguntará está relacionada con la temperatura del líquido. Sin embargo, debido a las colisiones que se
p o r qué las m áquinas producen al azar o al movimiento vibratorio, no todas las moléculas se mueven con la misma
extienden agua que
rapidez; algunas se mueven más rápidamente que otras.
está casi en su p u nto de
ebullición. ¿Por qué no Por el hecho de que las moléculas están muy cercanas entre sí, las fuerzas entre ellas son
vierten agua m uy fría? relativamente grandes. A medida que una molécula se aproxima a la superficie del líquido,
La respuesta es que la como se muestra en la figura 19.5, experimenta una fuerza resultante que la empuja hacia
evaporación enfria la
capa de agua caliente abajo. La fuerza neta surge del hecho de que no existen moléculas del líquido encima de la
superficie, que equilibren la atracción hacia abajo de las moléculas que se encuentran debajo
al pu nto de congelación
m uy rápido. Intente de la superficie. Unicamente las partículas que se mueven con mayor rapidez pueden llegar
este experim ento con a la superficie con la energía suficiente para sobrepasar las fuerzas de oposición. Se dice que
bandejas de hielo: llene
estas moléculas se evaporan debido a que, al abandonar el líquido, se convierten en partícu­
una con agua hirviendo
y otra con agua fría de la las de gas típicas. No han cambiado químicamente; la única diferencia entre un líquido y su
llave. C oloque am bas en propio vapor es la distancia que separa las moléculas.
su congelador. Revíselas
En vista de que sólo las moléculas con mayor energía son capaces de separarse de la
cada 15 m inutos. ¿Cuál
se congela más rápido? superficie, la energía cinética media de las partículas que permanecen en el líquido se reduce.
¡El agua caliente! Ésta Por lo tanto, la evaporación es un proceso de enfriamiento. (Si deja usted caer unas gotas de
es la razón p o r la cual alcohol en el dorso de su mano, sentirá una sensación de enfriamiento.) La rapidez de eva­
las m áquinas Zam boni
poración es afectada por la temperatura del líquido, el número de moléculas por encima del
dejan rastros de vapor.
líquido (la presión), el área de la superficie expuesta y el grado de ventilación presente.

Presión de vapor

Se llena parcialmente un recipiente de agua, como se aprecia en la figura 19.6. La presión que
ejercen las moléculas por arriba de la superficie del agua se mide por medio de un manómetro de
mercurio de tubo abierto. En la figura 19.6a hay tantas moléculas de aire en el interior del recipien­

Figura 19.6 Medición de la presión de vapor de un líquido: (a) sólo la presión del aire, (b) presión de vapor
parcial y (c) presión de vapor saturado.