Licuefacción del Aire

La licuefacción (o licuación) del aire es un proceso interesante, ya que su composición es principalmente una mezcla de dos gases diatómicos, 78% N₂ y 21% O₂. Daniel Schroeder da una excelente descripción de este proceso. La ilustración de arriba es una adaptación de su resumen de datos del National Research Council's International Critical Tables, Volumen 3 y del manual CRC (Ed. Lide). Basado en medidas mas recientes la concentración inicial del oxígeno del líquido ha sido revisada en 51,4%.

El punto de licuefacción de una mezcla de gases con diferentes puntos de ebullición estará típicamente entre los puntos de ebullición de los gases puros. El punto de ebullición del oxígeno puro, O₂, es 90,6ºK y el punto de ebullición del nitrógeno, N₂, es 77ºK. Si enfriamos el aire a la presión atmosférica, permanecerá como gas hasta alcanzar una temperatura de 81,6ºK, 9ºK por debajo de la temperatura de licuación del oxígeno puro. Estará completamente licuado a los 79ºK, 2ºK por encima del punto de licuación del nitrógeno puro. Hundiendo un globo inflado con aire en nitrógeno líquido, dará lugar a la licuefacción de casi todo el aire del globo. En el interior del globo se puede ver claramente el líquido.

En la demostración de la "reducción de globo", el modelo usado, tiene un volumen de aire de unos 6 litros (sobre un cuarto de mol). Tomando 29 gramos por mol de aire y suponiendo una densidad de líquido de 0,785 gm/cm³ nos lleva a una estimación de casi 10 cm³ de líquido condensado en el interior del globol.