¿Podemos congelar el gas?


Mejor respuesta

Sí, recuerde que hay tres estados de la materia, sólido, líquido y gas.

En un A nivel atómico, la principal diferencia entre ellos es la forma en que se organizan las partículas. Los gases tienen partículas que están muy separadas y se mueven rápidamente porque tienen un alto nivel de energía.

Si los enfriamos, la energía cinética de las partículas disminuye. Lo que permite que el gas forme un líquido. Enfríe más ese gas y obtendrá un sólido.

El ejemplo más obvio de esto sería el agua.

Si hervimos agua líquida, producimos vapor, si ese vapor se enfría abajo se condensa en agua, si luego ponemos esa agua en el congelador tenemos hielo, agua sólida. Así que sí, podemos congelar un gas.

Pero más que esto, es posible pasar por alto la fase líquida por completo. En las condiciones adecuadas, con los productos químicos adecuados, podemos convertir un gas directamente en líquido. Esto se conoce como deposición (que es lo opuesto a la sublimación, que consiste en cambiar un sólido directamente a un gas, evitando la fase líquida)

Respuesta

Oh, ya se ha hecho . Dependiendo de cuán fuertes sean las paredes, permanecerá líquida antes de reventarlas finalmente. Si realmente es irrompible (una imposibilidad física, pero una que podemos aproximar), se convertirá en una forma exótica de hielo.

Las opciones están representadas por este gráfico:

Crédito de la imagen: Archivo: Diagrama de fase de water.svg

El eje horizontal es la temperatura, el vertical es la presión. La línea roja en el centro es 0C, el punto de congelación. A 100 kPa, o 1 bar, también conocida como presión ambiente estándar, entrará en el rango Sólido en cualquier lugar a la izquierda de 0C. Eso hará que el agua se expanda.

Sin embargo, si las paredes del recipiente no lo permiten, entonces, en lugar de expandirse, la presión aumentará. En ese punto, se convierte en una pelea entre los paredes del contenedor y la formación del hielo. La presión seguirá aumentando, hasta 10,000 veces la presión estándar. Si su caja no puede contener eso (y prácticamente nada lo suficientemente grande como para ser visible), la caja se desmoronará y el agua se expandirá.

Sin embargo, si su caja es lo suficientemente fuerte para sostenerla, el agua se verá obligada a cristalizar. No adoptará la forma hexagonal estándar de un cristal de hielo, sino que se verá forzado a adoptar una forma piramidal llamada «Hielo VI». La forma hexagonal tiene mucho espacio, por lo que el hielo es menos denso que el agua. . Ice VI, sin embargo, es más denso que el agua y se contraerá en lugar de expandirse. La presión en la caja permanecerá en ese nivel y no aumentará más.

Dependiendo de cómo diseñe el experimento (ya sea que esté bajando la temperatura o aumentando la presión mientras mantiene la temperatura constante), puede terminar con una serie de otras formas exóticas de hielo.

Pero no se encontrará cualquiera de ellos fuera de un laboratorio. Puede mantener el agua súper fría (líquido por debajo de 0) con un recipiente fuerte durante un tiempo, pero tarde o temprano va a estallar.

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