La carrera por el cero absoluto: la licuefacción de los gases

Incluido en: El calor

La licuefacción de los gases

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Resumen

Cómo la carrera entre dos científicos por licuar los gases les condujo hasta casi el cero absoluto -la temperatura más baja posible.

Claves de aprendizaje

  • El cero absoluto se produce a –273,15 °C.
  • El cero absoluto es la temperatura a la que los átomos dejan de moverse.
  • No se sabe si es posible alcanzar el cero absoluto.
  • Dewar y Kamerlingh Onnes compitieron entre sí por alcanzar el cero absoluto.

La casi totalidad de los temas cuenta con un pack de materiales de aprendizaje dirigidos tanto al docente como a los alumnos. Entre los recursos incluidos hay bloques con ampliación de las preguntas formuladas, diagramas etiquetados y mudos así como diversas imágenes asociadas. Puedes descargarte todos estos recursos bien en una carpeta zip o bien uno o a uno.

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Durante cientos de años, los científicos han tratado de alcanzar la temperatura más baja posible... el cero absoluto.

Cero absoluto = 0 K o -273,15 °C

El cero absoluto se corresponde con –273,15 °C: la temperatura a la que los átomos dejan de moverse.

Aún desconocemos si será posible alcanzar el cero absoluto, pero eso no es obstáculo para que muchos físicos lo sigan intentando.

Poco antes del inicio del siglo XX se desató una feroz contienda entre dos físicos que buscaban la temperatura más baja: un dogmático escocés, James Dewar...

James Dewar, 1842–1923

...y un ambicioso holandés llamado Heike Kamerlingh Onnes.

Heike Kamerlingh Onnes, 1853–1926

Dewar y Onnes competían por alcanzar las temperaturas increíblemente bajas a las que se licuan los gases.

Una tarea que le supondría un Premio Nobel al vencedor.

Licuefacción de los gases: gas enfriado hasta estado líquido, este se evapora y consume energía. Perder energía enfría más el líquido.

Ambos se centraron inicialmente en la licuefacción del hidrógeno: un peligroso proceso que involucraba altas presiones y bajas temperaturas.

1898

En 1898, Dewar ganó la primera etapa de esta carrera, al conseguir licuar el hidrógeno y alcanzar una temperatura de –252 °C.

Licuefacción del hidrógeno: –252 °C. Cero absoluto: –273,15 °C

Solo 20 grados por encima del cero absoluto.

Pero este no fue el final de la competición...

Ambos volcaron entonces su atención sobre otro gas... el helio.

Dewar luchaba por obtener resultados aplicando su metodología dogmática a pequeña escala.

Sin embargo, esta vez Onnes pasó a liderar la carrera con sus experimentos a gran escala.

1908

En 1908, Onnes consiguió licuar el helio.

Licuefacción del helio: –269 °C. Cero absoluto: –273,15 °C

...y alcanzó una temperatura de –269 °C, solo 4 grados por encima del cero absoluto.

Diez años después del primer triunfo de Dewar, Onnes ganaba la carrera y alcanzaba nuevos niveles de enfriamiento.

En 1913 recibió el premio Nobel de Física.

Pero la búsqueda del cero absoluto aún no ha terminado...


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