Relaciones estado-presión

Ya hemos visto que, al calentar o enfriar un cuerpo, éste puede cambiar de estado. Se puede lograr lo mismo si, en lugar de cambiar la temperatura, cambiamos la presión a que está sometido el cuerpo.

La presión es la fuerza que se ejerce sobre una superficie y se suele medir en Kg/ cm2 o bares (1 bar equivale a 1,01 Kgs/cm2) o atmósferas (1,03 Kgs/cm2) o en milímetros de columna de mercurio (760 mm).

Cuando, por ejemplo, presionamos un gas (butano) en el interior de una botella, éste se transforma en líquido.

Ello es debido a que, cuando presionamos un cuerpo en estado gaseoso, lo que hacemos es juntar más las moléculas de este cuerpo, de tal forma que llegan a tener el mismo grado de unión que las de un líquido. Si seguimos presionando, llegaría a transformarse en sólido.

Decíamos que un cambio de estado comporta un cambio en su nivel de calor, es decir, que al pasar de un estado a otro modificamos su cantidad de calor o energía. Por ejemplo, para pasar de líquido a gas debemos añadir calor.

Cuando este cambio se realiza mediante la modificación de la presión a que está sometido el cuerpo (expansionándolo o comprimiéndolo), el nivel de calor también varía. Para el paso de líquido a gas disminuimos la presión y el cuerpo se enfría.

Resumiendo podemos decir:

Expansión de un solido = Líquido – calor.
Expansión de un liquido = Gas – calor.
Compresión de un liquido = Sólido + calor. Compresión de un gas = Líquido + calor.

De la importancia que tiene la presión en todos los órdenes de la vida, nos ilustran los siguientes ejemplos:

– El agua, a la presión atmosférica normal, hierve a 100ºC. Si se disminuye la presión el agua hervirá a más baja temperatura. Si se aumenta la presión, lo hará a una temperatura mayor. De aquí que los alimentos se cuezan más rápidamente en una olla a presión.
– El butano, a una presión normal de 1 Kg/cm2, tiene una temperatura de ebullición de -5ºC, por lo que, si se embotellara a esa presión, nos encontraríamos con que estaría en estado gaseoso a una temperatura normal de 20ºC.

Sin embargo, si se embotella a 4,5 Kgs/cm2 de presión, se encontrará, a 20ºC, en estado líquido.

Fuente: Manual S.E.P.E.I. de Bomberos, Publicaciones de la Diputación de Albacete