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“¿No es esto una violación de la Segunda Ley ya que el líquido se separa espontáneamente en una fase más cálida y más fría?”
Realmente no entiendo por qué las personas se fijan en la Segunda Ley. Parecen pensar que significa que las cosas no pueden volverse más ordenadas a pesar de los abundantes ejemplos de cosas que sí lo hacen.
El líquido de evaporación no es un sistema cerrado.
Editar: mejor explicación tomada de los comentarios.
Si necesita una prueba más práctica, consiga una lata de plumero de “aire comprimido”.
La lata contiene un líquido como el difluoroetano, que tiene un punto de ebullición a presión atmosférica normal ligeramente por debajo del punto de congelación del agua.
Como la lata sellada es considerablemente más caliente que eso, el contenido está presurizado. El líquido hirvió dentro de la lata hasta que la presión atmosférica aumentó lo suficiente como para evitar que el líquido hierva. La presión del gas en la superficie del líquido es tan alta que ninguna molécula puede escapar.
Ahora presione el botón (limpie su computadora, no resuma esa mierda que es mala para su cerebro) y libere un montón de gases. ¿Lo que pasa?
La lata se enfría en su mano, después de un tiempo, el exterior de la lata se congelará y la presión caerá a casi nada.
¿Por qué?
Porque cuando abres la válvula, la presión dentro quiere igualarse con la presión atmosférica más baja afuera. El gas sale corriendo de la lata, la presión interna disminuye. Debido a que el líquido aún está por encima del punto de ebullición, comienza a evaporarse vigorosamente. Las moléculas más rápidas (más calientes) escapan y se convierten en gas, y la temperatura del líquido cae.
Mientras más gas saque de la lata, más rápido se enfría, y luego explota, la presión cae a casi nada cuando la lata se congela en el exterior debido a la condensación atmosférica.
Tal vez se pregunte por qué sucede eso. Bueno, la respuesta es la ley de Boyles.
http://en.m.wikipedia.org/wiki/B …
Pero espera, dije que la temperatura de ebullición del difluoroetano está por debajo del punto de congelación del agua … ¿Por qué la presión cae a cero cuando la lata se congela?
La razón es que, hasta ese momento, el líquido extrae calor de los alrededores a través del metal altamente conductor de la lata, para mantenerse hirviendo.
Una vez que se forma el hielo, actúa como un aislante, permitiendo que el líquido caiga a su temperatura de ebullición a presión atmosférica, en cuyo punto la atmósfera dentro de la lata es la misma que la exterior y el gas deja de escapar.
