Estado físico de la niebla

¿La niebla es materia sólida o gaseosa? ¿Puede llegar al punto triple del agua? Según mi investigación, la niebla se eleva solo si su densidad es menor que la del agua como lo hace el vapor de agua, un hecho que me obliga a clasificar la niebla como una materia gaseosa. Sin embargo, la única condición para que exista niebla es cuando la temperatura está por debajo del punto triple del agua, donde esperamos tener líquido en transición a sólido. Este hecho viola la idea del punto triple del agua.

En realidad la niebla son gotitas de agua muy pequeñas. Así que es fase líquida.
No es el punto triple que separa líquido y vapor. Un punto de saturación es lo suficientemente bueno para hacer el cambio de fase. La niebla tampoco está en estado de equilibrio, lo que puede fallar en la ecuación de estado. El proceso es dinámico. La gota de líquido sufre un cambio de fase de líquido a vapor cuando aumenta la temperatura, por ejemplo, las gotas caen. Y el vapor sufre un cambio de fase de vapor a líquido cuando asciende debido a la flotabilidad.
¿El polvo que flota en el aire es un gas o un sólido?

Respuestas (4)

Es un coloide en el que la fase dispersa es líquida y el medio en el que se dispersa es gas. Este tipo de coloide se llama aerosol.

La niebla diaria estándar consiste en una mezcla de gotas de agua líquida suspendidas en vapor de agua en el aire (es un ejemplo de un coloide de 'aerosol líquido' ). La entrada enciclopédica del sitio web de National Geographic sobre la niebla ofrece un buen resumen de la formación como:

La niebla aparece cuando se condensa vapor de agua o agua en su forma gaseosa. Durante la condensación, las moléculas de vapor de agua se combinan para formar pequeñas gotas de agua líquida que quedan suspendidas en el aire. Puedes ver niebla debido a estas pequeñas gotas de agua. El vapor de agua, un gas, es invisible.

Tiene que haber una cantidad considerable de humedad y, a menudo, la presencia de aerosoles microscópicos muy pequeños (polvo, sal marina, etc.) para condensarse.

El diagrama de punto triple se refiere al 100 % de H2O, no al aire húmedo. No estoy seguro, pero creo que se aplica a la presión parcial de H2O en el aire, al menos descuidando la química (aproximación de gas ideal, sin solutos en fase líquida). Entonces el diagrama predeciría una niebla efímera sin escarcha ni rocío cuando la temperatura es de 0.01°C y la presión parcial de H2O es de 6 mBar.
Baja presión parcial de H2O simplemente significa baja humedad absoluta. A 0 °C, 6 mBar es aproximadamente el 100 % de humedad relativa, lo que concuerda con mi descripción.
Si mal no recuerdo, los aerosoles microscópicos previos a la niebla sobre los cuales el vapor de agua se condensa para formar niebla y nubes a veces se denominan sitios de nucleación , en caso de que los lectores estén buscando palabras clave para futuras investigaciones.

La niebla no es una sustancia pura, así que no busques su fase. Es una mezcla de agua, vapor de agua y aire. Entonces, ningún PV o PT individual o cualquier tipo de diagrama puede representar su estado.

PERO, como el vapor de agua actúa aproximadamente como gas, siempre que tratemos con "disparos" del sistema, y ​​debido a que esta mezcla tiene una composición aproximadamente uniforme en todas partes, podemos decir que es como un sistema de agua y vapor de agua.

Eso es porque realmente actúa así en la práctica, la presión será constante para cierta compresión isotérmica como sugiere esta superficie PVT para agua.

El sistema aproximado para ello reside en la parte de "vapor y líquido" de esta superficie de PVT.

Si intersectas un plano horizontal con esta superficie, entre el punto crítico y la línea triple. La curva resultante estará donde puede existir niebla aproximada. Es mucho más alta que la presión de la línea triple.

TVP

Fuente: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/pvtexp.html#c1

Si va a incluir una imagen en su respuesta que no dibujó usted mismo, al menos debe mencionar dónde la encontró. Por supuesto, generalmente sería incluso mejor si respetaras sus derechos de autor y no volvieras a publicar sus imágenes sin permiso. (Si tiene permiso del autor del sitio HyperPhysics para usar esa imagen, también sería bueno mencionarlo en su respuesta).
Tenga en cuenta que también puede tener niebla en la que las partículas de agua son sólidas. Por aquí se llama 'pogonip'.
La niebla no es homogénea. Todos los coloides, excepto el gas en gas, son heterogéneos.
@BhavyaSharma Quise decir que podemos llamarlo un sistema termodinámico porque tiene una composición uniforme. Lo reemplazaré si decir homogéneo trae problemas técnicos.

La niebla es un coloide , que es un tipo de mezcla en la que partículas microscópicas de una sustancia están suspendidas en un medio continuo. Un coloide se distingue de otros tipos de suspensión en que las partículas suspendidas no se separan de la suspensión en escalas de tiempo prácticas.

Tanto la sustancia suspendida en un coloide como el medio en el que está suspendida pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, excepto que no se conocen coloides de gas en gas. Las diferentes combinaciones de fases en los coloides tienen diferentes nombres. Los coloides de líquido en gas, como la niebla, y los coloides de sólido en gas, como el humo, se denominan aerosoles . Otros nombres bien conocidos para diferentes tipos de coloides incluyen espumas (gas en líquido), emulsiones (líquido en líquido) y geles (líquido en sólido).

«No se conocen coloides de gas en gas. » porque los gases son todos miscables? ¿Hay alguna razón para suponer cómo podría haber tal cosa?
Esa es la razón. No conozco ninguna razón para esperar excepciones, pero no hubiera esperado esta respuesta: ( worldbuilding.stackexchange.com/a/68103/21092 ), por lo que me inclino a ser cauteloso al establecer valores absolutos.
Esta respuesta implica que también puede existir un sólido (hielo) en el coloide del aire y no me queda claro si eso también se llamaría niebla. Si hace bastante frío, ¿no podría existir también este tipo de "niebla"?
@Octopus: ciertamente existe la posibilidad de un coloide de hielo y aire. Esto es lo que forma "perros de sol".
@HotLicks ¿Y cirros y estelas tal vez?
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