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Ebullicion La ebullicion es el proceso fisico en el que un liquido pasa a estado gaseoso. Se realiza cuando la temperatura de la totalidad del liquido iguala al punto de ebullicion del liquido a esa presion. Si se continua calentando el liquido, este absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversion del agua en estado liquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura de la masa gaseosa. Este proceso es muy distinto a la evaporacion, que es paulatino y para el que no es necesario el calentamiento de toda la masa.

Este proceso es tambien el inverso a la condensacion. Agua (H2O) En el nivel del mar (esto es, a retret 1 atm de presion), el agua hierve a una temperatura de 100 ? C. A esta temperatura se la denomina punto de ebullicion del agua. Una vez el agua esta hirviendo, su temperatura no sigue aumentando, sino que se produce una rapida evaporacion. En altitudes superiores, la presion atmosferica media disminuye, por lo que el agua necesita temperaturas menores para entrar en ebullicion. En una olla a presion, el

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agua llega a una temperatura de 120 ?

C antes de hervir, debido a la mayor presion alcanzada por los gases en su interior. Gracias a esta mayor temperatura del agua en el interior de la olla, la coccion de la comida se da mas rapidamente. La adicion de aditivos al agua puede hacer aumentar su punto de ebullicion. y algunos microorganismos tambien se mueren a esta temperatura. Punto de fusion El punto de fusion es la temperatura a la cual el estado solido y el estado liquido de una sustancia, coexisten en equilibrio termico, a una presion de una atmosfera. Al efecto de fundir un metal se le llama fusion (no confundir con el punto de fusion).

Tambien se suele denominar fusion al efecto de licuar o derretir una sustancia solida, congelada o pastosa, en liquida. En la mayoria de las sustancias, el punto de fusion y de congelacion, son iguales. Pero esto no siempre es asi: por ejemplo, el agar se derrite a los 85 °C y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C; este proceso se conoce como histeresis. Aplicacion A diferencia del punto de ebullicion, el punto de fusion es relativamente insensible a la presion y, por tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos organicos y para comprobar la pureza.

El punto de fusion de una sustancia pura es siempre mas alto y tiene una gama mas pequena que el punto de fusion de una sustancia impura. Cuanto mas impuro sea, mas bajo es el punto de fusion y mas amplia es la gama. Eventualmente, se alcanza un punto de fusion minimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusion posible mas bajo se conoce como el punto eutectico. Densidad La densidad del agua liquida es muy estable y varia poco con los cambios de temperatura y presion. A la presion normal (1 atmosfera), el agua liquida tiene una minima densidad a los 100 °C, donde tiene 0,958 kg/L.

Mientras baja la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/L) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/L. A esa temperatura (3,8 °C) alcanza su maxima densidad (a la presion mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente, hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999 kg/L. Cuando pasa al estado solido (a 0 °C), ocurre una brusca disminucion de la densidad pasando de 0,9999 kg/L a 0,917 kg/L. Tension superficial

La tension superficial es un termino cientifico aplicado a la tendencia de las moleculas del agua a permanecer unidas (cohesion). Las moleculas se unen con mayor intensidad en la superficie del agua, formando una especie de piel o capa elastica. Podemos decir que adopta una forma de cupula en el borde, dificil de romper. Conduccion electrica La conduccion electrica es el movimiento de particulas electricamente cargadas a traves de un medio de transmision (conductor electrico). El movimiento de las cargas constituye una corriente electrica.

El transporte de las cargas puede ser a consecuencia de la existencia de un campo electrico, o debido a un gradiente de concentracion en la densidad de carga, o sea, por difusion. Los parametros fisicos que gobiernan este transporte dependen del material en el que se produzca. La conduccion en metales y resistencias esta bien descrita por la Ley de Ohm, que establece que la corriente es proporcional al campo electrico aplicado. Se calcula la conductividad ? para caracterizar la facilidad con la que aparece en un material una corriente de densidad (corriente por unidad de area) j, definida como: = ? E o por su reciproco la resistividad ? : j = E / ? La conduccion en dispositivos semiconductores puede darse debido a una combinacion de campo electrico (deriva) y de difusion. La densidad de corriente es entonces j = ? E + D ? qn siendo q la carga electrica elemental y n la densidad de electrones. Los portadores se mueven en la direccion de decrecimiento de la concentracion, de manera que para los electrones una corriente positiva es resultado de una gradiente de densidad positivo. Si los portadores son «huecos», cambiese la densidad de electrones n por el negativo de la densidad de huecos p.

Solidos (incluidos los solidos aislantes) En los solidos cristalinos, los atomos interaccionan con sus vecinos, y los niveles de energia de los atomos individuales forman bandas. El que un material conduzca o no, viene determinado por su estructura de bandas y por la ocupacion de dichas bandas determinada por los niveles de Fermi. Los electrones, al ser fermiones, siguen el principio de exclusion de Pauli, por lo que dos electrones dentro de un mismo sistema de interacciones no pueden ocupar el mismo estado, lo cual significa que sus cuatro numeros cuanticos han de diferir.

Asi los electrones en un solido rellenan bandas de energia hasta un cierto nivel, llamado la energia de Fermi. Las bandas que estan completamente llenas de electrones no pueden conducir la electricidad, porque no hay estados cercanos de energia a los que los electrones puedan saltar. Los materiales con todas las bandas llenas (la energia de Fermi es entre dos bandas) son aislantes. Sin embargo, en algunos casos, la teoria de bandas falla y materiales que se predecian como conductores por la teoria de bandas se vuelven aislantes.

Los aislantes de Mott y los aislantes de transferencia de carga son dos clases de ejemplos. Metales Los metales son buenos conductores de la electricidad y del calor porque tienen espacios sin rellenar en la banda de energia de valencia. (El nivel de Fermi marca una ocupacion solo parcial de la banda). En ausencia de campos electricos, la conduccion electrica se produce en todas direcciones a velocidades muy elevadas. Incluso a la temperatura mas fria posible – en el cero absoluto – la conduccion electrica puede aun darse a las velocidad de Fermi (la velocidad de los electrones con energia de Fermi).

Cuando se aplica un campo electrico, un ligero desequilibrio desarrolla un flujo de los electrones moviles. Los electrones de esta banda pueden verse acelerados por el campo porque hay multitud de estados cercanos sin rellenar en la banda. La resistencia en los metales se da por la dispersion de electrones desde defectos en el entramado o por fonones. El modelo de Drude representa una teoria grosera clasica para metales sencillos, en el que la dispersion es caracterizada por un tiempo de relajacion ?. La conductividad viene entonces dada por la formula onde n es la densidada de conduccion electrica, e es la carga del electron, y m es la masa del electron. Un modelo mejor es el de la llamada teoria semiclasica, en la cual el efecto de la potencial periodicidad del entramado sobre los electrones les dota de una masa efectiva (ref. teoria de bandas). Superconductores Los superconductores son conductores perfectos bajo una cierta temperatura critica especifica para cada material y bajo un campo magnetico. En los metales y en algunos otros materiales, se da una transicion a la superconductividad cuando se alcanzan bajas temperaturas (sub-criogenicas).

Mediante una interaccion en la que participan algunas otras partes del sistema (en los metales, los fonones), los electrones se emparejan en pares de Cooper. Los pares de Cooper bosonicos forman un superfluido que tiene resistencia cero. Vease la teoria BCS. Electrolitos Las corrientes electricas en los electrolitos son flujos de iones electricamente cargados. Por ejemplo, si se somete una disolucion de Na+ y Cl– a un campo electrico, los iones de sodio se moveran de forma constante hacia el electrodo negativo (Catodo), mientras que los iones de cloro se moveran hacia el electrodo positivo (Anodo).

Si las condiciones son las correctas, se produciran reacciones redox en la superficie de los electrodos, liberando electrones el cloro y posibilitando que se absorban electrones en el sodio. El hielo de agua y ciertos electrolitos solidos llamados conductores de protones contienen iones positivos de hidrogeno que son de movimiento libre. En estos materiales, las corrientes electricas estan compuestas por protones en movimiento (contrariamente a los electrones moviles que encontramos en los metales). En ciertas mezclas electroliticas, poblaciones de iones brillantemente coloreados forman las cargas electricas en movimiento.

La lenta migracion de esos iones a lo largo de una corriente electrica es un ejemplo de situacion donde una corriente es directamente visible a los ojos humanos. Gases y plasmas En el aire y en otros gases corrientes por debajo del dominio de rotura, la fuente dominante de conduccion electrica es a traves de un relativamente reducido numero de iones moviles producidos por gases radioactivos, luz ultravioleta, o rayos cosmicos. Dado que la conductividad electrica es extremadamente baja, los gases son dielectricos o aislantes. Sin embargo, cuando el campo lectrico aplicado se aproxima al valor de rotura, los electrones libres alcanzan una aceleracion suficiente por parte del campo electrico como para crear electrones libres adicionales mediante la colision, y la ionizacion de los atomos o las moleculas neutras del gas en un proceso llamado rotura en avalancha. El proceso de rotura forma un plasma que contiene un numero significativo de electrones moviles y de iones positivos, por lo que se comporta como un conductor electrico. En el proceso, se forma una senda conductiva que emite luz, como una chispa, un arco o un rayo.

Un plasma es un estado de la materia donde algunos de los electrones de un gas han sido separados o «ionizados» de sus moleculas o atomos. Un plasma puede formarse por altas temperaturas, o por la aplicacion de un campo electrico o magnetico intenso. Debido a su masas inferior, los electrones en un plasma aceleran mas la respuesta aun campo electrico que los iones positivos de mayor peso, por lo que cargan con el grueso de la corriente. Vacio Dado que un vacio perfecto no contiene particulas cargadas, los vacios normalmente se comportan como aislantes perfectos (serian los mayores aislantes conocidos).

Pese a ello, las superficies de los electrodos de metal pueden causar que una region de vacio se convierta en conductora por la inyeccion de electrones libres o de iones a traves tanto de emisiones de campo como de emisiones termionicas. Las emisiones termionicas ocurren cuando la energia termal excede a la funcion trabajo, mientras que las emisiones tienen lugar cuando el campo electrico en la superficie del metal es lo suficientemente elevado como para causar un efecto tunel, el cual desemboca en el lanzamiento de electrones libres desde el metal al vacio.

Se suelen emplear electrodos calentados externamente para generar una nube de elecrones como en el filamento o en el catodo calentado indirectamente de las valvulas termoionicas. Los electrodos frios pueden tambien producir nubes de electrones esponteneamente a base de emisiones termoionicas cuando se forman pequenas regiones incandescentes (llamadas puntos catodicos o puntos anodicos). Estas son regiones incandescentes de la superficie del electrodoque son creadas por flujos de corriente localizadamente elevados.

Pueden haberse iniciado por emisiones de campo, pero entonces son mantenidas por emisiones termionicas localizadas una vez que se ha formado el arco de vacio. Estas zonas de emision de electrones se pueden formar muy rapidamente, incluso de forma explosiva, en superficies de metal sujetas a campos electricos elevados. Las valvulas termoionicas y los sprytrones son algunos de los interruptores electronicos y de los dispositivos de amplificacion basados en la conductividad en el vacio. Obtenido de «http://es. wikipedia. org/wiki/Conducci%C3%B3n_el%C3%A9ctrica»