¿Qué es un gas? (y 9)

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Como dijimos, hoy nos vamos a centrar en casos en que la presión de un gas cambia debido a una variación en su temperatura. Al cambiar la temperatura, la velocidad media de las partículas es diferente, y por lo tanto sus colisiones contra las paredes sólidas transmiten mayor o menor fuerza. Es decir, a mayor temperatura, mayor presión.

Es un fenómeno muy importante en la industria humana. De hecho, la automoción se basa en ello: desde la máquina de vapor hasta los motores de combustión interna actuales (los motores eléctricos no, por supuesto).

En los coches modernos se produce una reacción química muy potente en el interior de un cilindro (explosión en el caso de gasolina, combustión en el caso Diesel), cuyo efecto principal es elevar la temperatura de un gas (formado por aire y gotitas de combustible; lo que llamamos aerosol).

Al aumentar la temperatura, las moléculas de ese gas impactan contra las paredes del cilindro a mayor velocidad, por lo que producen una mayor presión, incluso aunque la cantidad de ellas no haya aumentado. Una de las paredes es móvil (lo que llamamos pistón), por lo que el aumento de la presión hace que retroceda. Ese movimiento es el que después, mediante él sistema de transmisión, llega a las ruedas para hacernos avanzar.

Otro ejemplo que, probablemente, todos habréis notado, ocurre en las neveras. Al abrir el frigorífico entra aire a temperatura ambiente. Al cerrar, este aire se enfría rápidamente. En consecuencia, sus partículas se mueven mucho más lentamente, por lo que golpearán contra la puerta de forma mucho más débil. Sin embargo, el aire del exterior permanece a la misma presión, sus moléculas golpean con más fuerza hacia dentro, generando una fuerza neta que dificulta la apertura de la puerta.

Como el cierre de la nevera no es perfectamente estanco, poco a poco entra más aire al interior de la misma. Por lo tanto, se va igualando la presión, y al cabo de un rato ya no cuesta tanto abrir la puerta. Lo podéis probar en vuestra misma cocina: cuesta más abrir la nevera poco después de haberla cerrado, que si lleva un buen rato cerrada. En el vídeo anterior podéis ver bien claro que nada más cerrar la nevera cuesta tanto abrirla que, de hecho, al estirar de ella se mueve toda la nevera.

El truco para volver a abrir la puerta sin esfuerzo es doblar la goma de la puerta para que entre aire del exterior. El apuesto caballero del vídeo anterior lo hace con un elegante gesto de su dedo índice. Al hacerlo, escucharéis el típico ruido de una corriente de aire, es el interior de la nevera a baja presión que succiona aire del exterior. Una vez igualadas, ya no costará mucho menos abrir la puerta.

Con esto, hemos llegado al final de nuestro extenso viaje por el mundo de los gases. Un mundo en el que, de hecho, vivimos todos nosotros. Porque, recordad, vivimos en el fondo de un inmenso océano gaseoso.

En Genciencia | ¿Qué es un gas? 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9

Video | La web de Física

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