Estados físicos a diferentes temperaturas

Una de los usos que se le da a los puntos de fusión y de ebullición es el de conocer el estado físico de un material a una determinada temperatura. Tomemos el caso de agua, ya que es un material muy conocido, para analizar qué le pasa a diferentes temperaturas.

El agua tiene punto de fusión (Pf) a 0ºC y punto de ebullición (Peb) a 100ºC. Eso significa que  

  • cuando el agua está a una temperatura menor al punto de fusión se encuentra en estado sólido
  • cuando está a una temperatura mayor al punto de ebullición se encuentra en estado gaseoso
  • cuando está a una temperatura mayor al punto de fusión pero menor al punto de ebullición, se encuentra en estado líquido
Veámoslo gráficamente en una escala de temperaturas 

Mirando este esquema podríamos determinar el estado físico del agua en distintas situaciones. Por ejemplo: 

  • en un freezer doméstico (-20ºC) está por debajo del punto de fusión y por lo tanto está sólido
  • en un freezer industrial (-80ºC) está por debajo del punto de fusión y por lo tanto está sólido
  • a temperatura ambiente (25ºC) está por encima del punto de fusión y por debajo del de ebullición y por lo tanto está líquido
  • a la temperatura en el se fríe con aceite (180º) está por encima del punto de ebullición y por lo tanto está gaseoso
  • en un incendio (300ºC) está por encima del punto de ebullición y por lo tanto está gaseoso 
Todas estas situaciones nos pueden parecer obvias, pero ahora lo vamos a generalizar a todos los materiales. Tomando la misma escala de temperaturas de agua, eliminamos las marcas de temperatura y nos quedamos con un esquema general que se aplica a todos los materiales.

Vamos a plantear las mismas situaciones para otro material: el alcohol etílico o alcohol fino. Tiene los siguientes datos: 

Punto de fusión: −114 °C
Punto de ebullición: 78 °C
En el esquema anterior habría que poner el Pf en -114ºC y el Peb en 78ºC
y ahora resolvemos las mismas situaciones que resolvimos para el agua 
  • en un freezer doméstico (-20ºC) está por encima del punto de fusión y por debajo del de ebullición y por lo tanto está líquido
  • en un freezer industrial (-80ºC) está por encima del punto de fusión y por debajo del de ebullición y por lo tanto está líquido
  • a temperatura ambiente (25ºC) está por encima del punto de fusión y por debajo del de ebullición y por lo tanto está líquido
  • a la temperatura en el se fríe con aceite (180º) está por encima del punto de ebullición y por lo tanto está gaseoso
  • en un incendio (300ºC) está por encima del punto de ebullición y por lo tanto está gaseoso 
Notamos que nuestro sentido común nos diría que el alcohol debería estar congelado (en estado sólido) en el freezer, pero resulta ser que no.
Este mismo esquema se puede plantear para cualquier material localizado adecuadamente los puntos de fusión y de ebullición.