Aire liquido

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3. Aire líquido
Todo gas puede ser licuado (cambio de estado que se produce cuando una substancia pasa del estado gaseoso al estado líquido por acción de la temperatura y el aumento de presión) siempre que se lo enfríe por debajo de una cierta temperatura propia del gas, temperatura crítica del gas y simultáneamente el aumento de la presión.
La posibilidad de licuar el aire fue enunciada porCailletet y Pictet en 1877, pero fue Carl von Linde quién desarrollo la primera máquina para la producción de aire líquido a nivel industrial. Previamente se conocía que para que los gases pasen al estado líquido era necesario el aumento de presión y el descenso de temperatura, simultáneamente. Sin embargo y a pesar de haber logrado licuar casi todos los gases, llegando a temperaturas de hasta -110℃ y aplicando presiones de varios miles de atm, la licuación del oxígeno, nitrógeno, aire, óxido nítrico, óxido de carbono y metano no fue posible.
Teniendo en cuenta que con óxido nitroso líquido se conseguía temperaturas aún menores que los -110 ℃, Faraday insistió en la posibilidad de la licuación de estos gases. Andrews explica los fracasos anteriores introduciendo el concepto detemperatura crítica de un gas (temperatura a la cual un líquido se convierte en vapor, independientemente de la presión y el volumen) y explicando que todo gas tiene su temperatura crítica, y que por encima de ésta no es posible licuar el gas. Al estar por debajo de esta temperatura es posible la licuación del gas, a presiones relativamente bajas.
El aire líquido está compuesto de aire previamentelicuado mediante la aplicación de presiones altas y enfriado a temperaturas muy bajas (temperatura crítica del aire: -140 ℃). Debemos tener presente que el aire líquido calor muy fácilmente, es por eso que, para mantener al aire en estado líquido, éste debe ser conservado en un vaso de Dewar, ya que el mismo impide que el calor exterior “caliente” al aire líquido (actúa como termo).
3.1 Propiedades* δ=870kgm3(aprox.) pero la densidad depende de la composición elemental del aire.
* Punto de fusión: -216.2 ℃
* Punto de ebullición: -194.35 ℃
* Temperatura crítica: -141.32 ℃
* Peso molecular: 28.96 gmol
Otras,
* Es tan frío que al contacto con la piel, se produce una sensación de quemadura.
* En general, cualquier cuerpo introducido en el aire líquido pierde suelasticidad y se vuelve muy frágil, es decir quebradizo.

* Si se vierte aire líquido de un frasco que lo contenga, se transforma en gas antes de llegar al suelo, o inmediatamente después de estar en contacto con él, produciendo una espesa niebla por condensación del vapor de agua de la atmósfera, debido al descenso brusco de temperatura que se produce.
3.2 Obtención/producción del aire líquidoTenemos varias formas de licuar el aire, pero existen dos procesos que son los más comunes y los empleados con mayor frecuencia por la industria: ciclo de Carl von Linde y el proceso de licuefacción de Georges Claude. Estos dos procesos aprovechan el efecto Joule – Kelvin (o Joule – Thomson) en los gases, para llegar a la temperatura crítica de licuación del aire, la cual es muy baja, que de otramanera es imposible alcanzarla. Esta es la razón por la cual se consideraba gases “permanentes” a los componentes principales del aire (O2, N2), ya que para estos no era suficiente la aplicación de una presión elevada, sino que es necesario alcanzar sus temperaturas críticas de licuación.
Antes de describir los dos procesos, explicaremos de manera general en qué consiste el efecto Joule – Kelvin.* Efecto Joule – Kelvin (o Joule – Thomson). Ver anexos, gráfica 1. Para un gas, cuando éste se expande (su volumen aumenta) adiabáticamente, es decir que el sistema (gas) no intercambia calor con su entorno, la temperatura del mismo puede aumentar o disminuir dependiendo de la temperatura y presión inicial del gas.
Para una presión constante, el gas tendrá una temperatura de inversión de...
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