Actividad 3: Patinando sobre el hielo

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Sobrefusión del hielo

El fenómeno por el cual el hielo se funde al aumentar la presión se denomina sobrefusión y en él se basa el funcionamiento de los patines para hielo. Debido a que el filo de los patines - una superficie muy pequeña - soporta toda la masa del patinador, cuando este se apoya con los patines sobre el hielo, ejerce una gran presión y lo funde. De esta manera, el patinador se desliza, en realidad, sobre una finísima película de agua líquida. Una vez que pasó, es decir que la presión ejercida desaparece, la fina película de agua vuelve a congelarse. 

Patinando sobre el hielo

Como las navajas de los patines son muy delgadas, un patinador de 59,0 kg ejerce una presión equivalente a 500 atm en el hielo. Por consecuencia, a una temperatura inferior a 0,0 °C, el hielo bajo los patines se funde, y como ya se comentó, la capa de agua formada bajo la navaja facilita el deslizamiento del patinador. Se ha calculado que el punto de fusión del hielo disminuye en 7,4 x 10-3 °C si la presión aumenta 1 atm. De modo que si el patinador ejerce una presión de 500 atm, el punto de fusión disminuye a - 3,7 °C. La fricción entre las navajas y el hielo también contribuye a fundirlo, esto permite explicar que se pueda patinar a la intemperie aunque la temperatura llegue a ser inferior a - 20,0 °C. 

Créditos:

  • Alegría, M., Franco, R., Jaul, M. y Morales, E. (2007). Química: Estructura, comportamiento y transformaciones de la materia. Santillana.
  • Chang, R. (2007). Química. (9na edición). Mc Graw Hill.
  • Imagen Ice Skating. Autor: Charles Rondeau en PublicDomainPictures.net Licencia: CC0 Dominio Público.

Guía de trabajo:

  1. ¿Cómo explicas que un patinador se desliza por el hielo con la ayuda de patines?
  2. Imagina que la presión equivalente en el hielo ejercida por el patinador es de 650 atm, ¿cuánto disminuirá el punto de fusión del hielo?
  3. ¿Qué entiendes por sobrefusión?
  4. ¿De qué factores depende el punto de fusión de una sustancia?
  5. ¿Qué otro factor permite explicar este fenómeno además de la presión ejercida por el patinador?
  6. ¿Qué te aportó la actividad que no sabías?