El líquido
Es el más parecido a un sólido. Puede fluir,
desde luego, pero la distancia entre moléculas apenas cambia. Es algo
parecido a harina extremadamente fina: los granos siempre están tocándose, pero
pueden deslizarse unos sobre otros de modo que la harina tome una forma u otra.
En términos de las canicas, es algo así como un
montón de pequeñas bolas imantadas: pueden moverse y adaptarse a la forma
del recipiente que las contenga, pero no se alejarán unas de otras, sino que
permanecerán en contacto –orientándose además según los polos magnéticos de
cada una, pero eso nos da igual ahora mismo–. Como puedes ver, es un paso hacia
el caos y la flexibilidad respecto a los sólidos: en aquéllos no cambia ni
forma ni volumen, pero aquí puede cambiar la forma (por eso es un fluido),
aunque todavía no el volumen (por eso es un líquido y no otro fluido).
Dicho de otra manera, un líquido ideal tiene siempre
el mismo volumen, es decir, es incompresible(no incomprensible,
por cierto, salvo que sea un fluido que se explica muy mal). Por mucho que intentes
expandirlo o comprimirlo no podrás, ya que hacer eso significaría alterar la
distancia entre moléculas: apretar unas contra otras o alejar unas de otras. Y
eso no puede suceder por la propia definición del líquido. La razón de que los
líquidos se comporten así, por cierto, es que las fuerzas intermoleculares son
lo suficientemente intensas como para mantener ese statu quo de
distancia.
Puedes pensar en ello así, aunque sea una simplificación: en
un líquido, las moléculas están lo más cerca que pueden estar, “tocándose”. Por
tanto, no pueden acercarse más. Además, esas moléculas sienten la suficiente
atracción unas por otras como para no alejarse, con lo que la consecuencia
conjunta de ambas cosas es que la distancia siempre permanezca igual.
Gases
Un gas supone un paso más hacia el caos: ahora ni siquiera
la distancia entre partículas es constante. En términos de nuestras canicas es
algo así como tener las bolas moviéndose a gran velocidad, al azar, rebotando
en las paredes de una habitación. Por lo tanto, un gas es un fluido compresible:
es posible forzar las partículas a acercarse unas a otras o alejarse unas de
otras.
La primera consecuencia de esto es que la densidad de un gas
puede variar con gran facilidad, a diferencia de sólidos y líquidos. Un ejemplo
muy fácil es un globo: si aprietas las paredes, el gas dentro se comprime. Por
eso es más difícil hablar de la densidad de un gas en general – siempre hace
falta especificar a qué presión y a qué temperatura. Para ahorrar palabras, es
común hablar de la densidad de un gas en condiciones normales, con
lo que nos referimos a la presión atmosférica normal y una temperatura de 0 °C.
El gas más importante para nosotros, sin duda, es el aire.
Químicamente es, desde luego, una mezcla de cosas, fundamentalmente nitrógeno
molecular y oxígeno molecular, pero ahora mismo eso nos da igual, ya que lo que
nos interesa es su comportamiento mecánico. La densidad del aire que te rodea
ahora mismo, salvo que estés en un sitio un poco raro, seguramente es de unos
1,2 kg/m3, es decir, tan sólo un poco superior a la unidad de
densidad, y unas ochocientas veces menos denso que el agua. Pero, como he dicho
antes, no es difícil variar esta densidad si cambia la temperatura o la
presión.
Si soltásemos un objeto gaseoso de 1 000 kg de masa y 1
m3 de volumen sobre tu cabeza –y para conseguir algo así
tendríamos que comprimirlo mucho– la situación no sería muy distinta de la del
líquido anterior: puesto que el gas fluye, no interaccionarías con todo el cubo
de gas, sino sólo con la parte que toca tu cabeza. Además, la libertad absoluta
de movimiento de las partículas del gas seguramente haría que muchas salieran
disparadas en todas direcciones, de modo que ni siquiera se acercarían
demasiado a ti.
Las partículas que forman los gases suelen moverse a tal
velocidad y con tal libertad que tienden a ocupar todo el espacio disponible
para ellas –salvo que pasen ciertas cosas, pero de eso hablaremos más
adelante–. Los gases son, por lo tanto, bastante más difíciles de retener y
mantener bajo control que los líquidos: enseguida se escapan de los recipientes
que los contienen. Es posible, por ejemplo, tener un líquido en un recipiente y
verterlo sobre otro, pero hacer lo mismo con un gas es mucho más complicado,
salvo que sea un gas más denso que el aire. Hace bastante tiempo hicimos aquí
mismo un experimento en el que se ponía de manifiesto precisamente eso en el
caso del dióxido de carbono.
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