Transiciones de fase en la vida diaria

El agua, al igual que casi todo en el universo, está compuesta de materia. Viene en diferentes estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. El agua cambia de estado fácilmente y con frecuencia: de hielo a líquido, o de líquido a vapor - o al revés. Estas transiciones de fase son una parte fundamental del ciclo hidrológico en el planeta Tierra. Sin embargo, el agua no es la única sustancia que cambia de estado: lo hacen todas las materias.

Y cuando una materia cambia de estado, cambia de propiedades. Digamos que quieres fabricar un objeto de plástico, como esta botella. Para hacerlo, tienes que modelar el plástico y darle forma de botella. Esto se puede hacer aumentando la temperatura del plástico hasta que se derrita. El plástico líquido es más fácil de moldear: adquiere la forma del molde en el que se vertió.

Luego, vuelve a enfriarse y se vuelve sólido. El plástico sólido es rígido y mantendrá su forma. Hay muchos más objetos que se fabrican de la misma manera: se derrite el material, se le da forma en un molde y se deja enfriar para que vuelva a solidificarse. Echemos un vistazo a este hornillo portátil para las acampadas. Como combustible usa alcohol.

El alcohol líquido en sí no arde, pero, al evaporarse, los gases se mezclan con el aire, prenden fuego y arden fácilmente. Una vez se rellena el hornillo de camping gas con alcohol, este empieza a evaporarse en la superficie del tanque de combustible. Encendemos el hornillo y los vapores de alcohol en la superficie del líquido empiezan a arder. El resto del alcohol líquido se calienta. Se vaporiza más alcohol.

Esto alimenta la llama y ¡así podemos calentar la comida! ¿Qué pasa con algo que seguramente uses todos los días, como la nevera? ¿Te has preguntado alguna vez por qué en su interior siempre hace frío? Introducida en la parte trasera de la nevera hay una tubería llena de refrigerante. Dependiendo de la presión en esta tubería, el refrigerante cambia de líquido a gas o de gas a líquido. Al evaporarse el refrigerante, absorbe el calor del interior de la nevera. Luego, cuando el refrigerante se condensa, libera el calor hacia el exterior.

El interior de la nevera permanece lo suficientemente frío para guardar comida ¡gracias a las transiciones de fase del refrigerante! ¿Y qué pasa cuando guardas comida en el congelador? Cuando el agua en el interior de los alimentos se congela y se vuelve hielo, los microorganismos que pueden estropear la comida se vuelven inactivos. Mientras los alimentos permanezcan congelados, ¡no se estropearán! ¡Las transiciones de fase pueden ayudarnos a conservar los alimentos! Otra manera de conservar los alimentos con la transición de fase es secándolos: deshidratándolos. El aire caliente del horno o de un deshidratador hace que el agua del alimento se evapore con lo que dura más tiempo.

De hecho, se puede combinar la congelación y el secado. Primero hay que bajar la temperatura para que el agua en el alimento se congele. Luego hay que bajar la presión, por ejemplo, extrayendo el aire en una cámara de vacío. Cuando la presión es lo suficientemente baja, el hielo se convierte directamente en vapor de agua: se sublima. Esto se llama liofilización, o congelado y secado.

Se elimina casi toda la humedad lo que hace que la comida liofilizada sea muy ligera de peso y posible de guardar sin refrigeración, ¡durante meses o incluso años! Y esa comida luego recupera su forma original simplemente añadiendo agua. La gente suele asociar la comida liofilizada con los astronautas que vuelan al espacio, pero el café instantáneo o la leche en polvo también están liofilizados y ¡pueden conseguirse en el supermercado! ¿Se te ocurre algún otro ejemplo más de transiciones de fase que nos ayuden en el día a día?