Cambios de Estado

Idea central

• La materia cambia de estado sin dejar de ser lo mismo.
• El agua sigue siendo agua como hielo, líquido o vapor.
• Solo cambia qué tan unidas y movidas están sus partículas.

1. Por qué cambia el estado

• Estado de agregación: cómo están ordenadas las partículas.
• Partícula: cada pedacito diminuto de materia, como una molécula de agua.
• Energía cinética: energía del movimiento. A más calor, más se mueven.
• Regla de oro:
  • Con calor: las partículas se mueven más y se separan.
  • Sin calor: se calman y se juntan.
• Analogía para recordar:
  • Sólido: como alumnos sentados en clase, quietos y pegados.
  • Líquido: como en el recreo, se mueven y se mezclan pero siguen cerca.
  • Gas: como corriendo libres por todo el patio, rápidos y separados.

2. Los 6 cambios de estado

• Cambio de estado: paso de un estado a otro sin que cambie la sustancia.
• Lista esencial:
  • Fusión: de sólido a líquido. Ej: hielo que se derrite en el jugo.
  • Solidificación: de líquido a sólido. Ej: agua a hielo en el congelador.
  • Vaporización: de líquido a gas. Ej: agua que hierve para el té.
  • Condensación: de gas a líquido. Ej: gotitas en un vaso bien frío.
  • Sublimación: de sólido a gas directo. Ej: naftalina que se achica sin mojarse.
  • Deposición: de gas a sólido directo. Ej: escarcha en una ventana fría.
• Dos temperaturas clave para el agua:
  • Punto de fusión: 0 °C, donde el sólido se funde.
  • Punto de ebullición: 100 °C, donde el líquido hierve con burbujas en todo su interior.
• Las 2 formas de vaporización:
  • Evaporación: solo en la superficie y a cualquier temperatura. Ej: ropa mojada que se seca.
  • Ebullición: en todo el líquido y a temperatura fija. Ej: agua hirviendo.

3. Absorbe calor o libera calor

• Cambio endotérmico: absorbe calor del ambiente para separar partículas.
• Cambio exotérmico: libera calor al ambiente al juntar partículas.
• Para memorizar:
  • Absorben calor: fusión, vaporización, sublimación.
  • Liberan calor: solidificación, condensación, deposición.
• Ejemplo tipo examen: el sudor te enfría porque al evaporarse absorbe calor de tu piel.

4. Durante el cambio la temperatura no cambia

• Cuando el hielo se está derritiendo, el termómetro se queda quieto en 0 °C.
• Todo el calor que llega se usa para separar partículas, no para calentar más.
• Calor latente: energía que solo sirve para cambiar el estado, sin subir la temperatura.
• Se representa con L y es diferente para cada sustancia.
• Fórmula clave:
  • Q = m · L
  • Q es calor necesario, m es masa, L es calor latente de ese cambio.
• Valores del agua que debes memorizar:
  • Lf para fusión: 80 cal/g
  • Lv para vaporización: 540 cal/g
• Mini-ejemplo: fundir 500 g de hielo ya a 0 °C:
  • Q = m · Lf = 500 · 80 = 40000 cal = 40 kcal.

Resumen final para repasar

• No cambia la sustancia, solo el orden y movimiento de sus partículas.
• Son 6: fusión, solidificación, vaporización, condensación, sublimación y deposición.
• Fundir, vaporizar y sublimar absorben calor; solidificar, condensar y depositar liberan calor.
• Durante el cambio la temperatura no cambia y el calor se calcula con Q = m · L.