¿Existe tal par de sustancias que, en determinadas condiciones físicas (temperatura, presión), cuando ambas se colocan en las mismas condiciones, una será un líquido, la otra - un gas, y la densidad del gas será mayor que la del líquido?
(excluyamos los estados especiales de la materia - por ejemplo, no contemos el superfluido como líquido, o el plasma como gas).
Acabo de recordar que una vez se sugirió utilizar una mezcla de xenón y oxígeno a alta presión para que la gente pudiera flotar/volar/nadar en ella. También se dijo que el agua podría ser encendedor que dicha mezcla.
Según Tablas físicas del Smithsonian el punto crítico para el xenón es
16.6C∘,60kgcm2,1.155gcm3
mientras que la densidad del agua está en torno a estas condiciones según esta calculadora online es 1.0015gcm3 y sigue siendo líquido ( 60kgcm2≈58.84bar ).
Se puede echar un vistazo a los diagramas de fase del agua y el xenón en wolframio alfa:
Supongo que bajando un poco la presión bajo el punto crítico del xenón se puede tener un gas más pesado incluso que el agua.
La sugerencia original sobre la mezcla respirable de xenón y oxígeno de alta densidad debería estar en la sección Ariadna de Nuevo científico, 6 de julio de 1967. Sin embargo, este número no aparece en los libros de Google (¿todavía?).
Esto no funciona. El xenón se disuelve en el agua y la congela. Prueba : youtube.com/watch?v=AsP4yMY-a6U
No entre normal materiales (que yo sepa)
La mayoría de los líquidos tienen densidades no muy diferentes a la del agua (1g/cc): el alcohol tiene alrededor de 0,75g/cc, el hidrógeno líquido 0,71g/cc.
Los gases más densos son un conjunto de materiales con un ion metálico muy pesado y 6 fluoros (generalmente un material bastante desagradable) El hexa-fluoruro de tungsteno ronda los 0,3g/cc.
En su punto crítico de 318 K y 3,8 bar, SF 6 tiene una densidad de 742 kg/m 3 . Esto es ciertamente más denso que algunos líquidos. Por supuesto, tendríamos que ir a una presión ligeramente inferior para tener un gas inequívoco.
Heptano es líquido a esta temperatura y presión y tiene una densidad (a STP) de 697 kg/m 3 . Esto se ve bien pero SF 6 es probable que sea soluble en heptano dado que es "muy soluble en etanol, hexano, benceno" (wikipedia). El isopentano es aún más ligero, pero tiene problemas con el punto de ebullición y la solubilidad. Así que hay que buscar algo más exótico.
No puedo encontrar un diagrama de fases pero pentaborano tiene un punto de ebullición de 333 K y una densidad (también a STP) de 618 kg/m 3 lo que significa que será líquido en el punto crítico de SF 6 .
Sin embargo, no me gustaría probar el experimento: El pentaborano resultó ser demasiado peligroso para usarlo como combustible de cohetes, y se tardó décadas en encontrar un forma segura de deshacerse de él .
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Tal vez exista algún material "sólido" realmente ligero que sea un líquido superenfriado, como el vidrio pero mucho más ligero. Por supuesto, no se conseguiría un estado de equilibrio termodinámico, pero el equilibrio mecánico podría ser posible.
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Me pregunto si el líquido y el gas estuvieran en un entorno de alta presión, si la densidad del gas podría superar a la del líquido, ya que las densidades de los líquidos no se ven muy afectadas por la presión.
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@MichaelLuciuk pero a altas presiones la mayoría de los gases se volverían líquidos o sólidos. Incluso el helio es sólido a 25Bar
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@Yrogirg - es comparativamente fácil hacer un sólido casi arbitrariamente ligero. Si haces algo con muchos espacios internos y no incluyes la masa del gas que llena los espacios.
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@MartinBeckett Lo he pensado, pero esos materiales estarían mejor calificados como espumas, no como líquidos. Buscaba la parafina más ligera, pero siguen siendo bastante pesadas.