Los cambios físicos de la materia son aquellos que, sin alterar la composición o la naturaleza de la materia, modifican su estado, forma o volumen. Estos cambios se producen a razón de una transformación a nivel molecular e involucran la constante interacción con el entorno.
Existen varios cambios físicos que la materia puede sufrir y que son provocados por las fluctuaciones en la temperatura; éstos son los cambios de estado y los cambios de volumen, lo cuales ocurren por el aumento de la temperatura ambiente.
La materia es todo aquello que nos rodea, y está constituida por pequeñas partículas (es decir, por partes muy pequeñas), denominadas moléculas, ensambladas entre sí y unidas por enlaces, dependiendo de cómo se ensamblen, la materia tendrá una u otra forma, uno u otro volumen, uno u otro estado.
Los cambios de estado
La temperatura puede producir en la materia cambios de estado en un proceso que puede ser progresivo, si se aplica calor, o regresivo, si más bien se retira el calor. Entonces, los cambios progresivos en el estado provocan la fusión, la vaporización y la sublimación progresiva. Se conoce como fusión al paso de un estado sólido a un estado líquido, como le ocurre a diversos metales como el hierro o al hielo cuando se vuelve agua. Este proceso ocurre por un debilitamiento en las uniones de las moléculas, que es suficiente para que no permanezcan enlazadas de forma estrecha, pero sin que se suelten por completo.
Cuando un líquido se vuelve un gas, entonces decimos que ha ocurrido la vaporización. Esto le ocurre a sustancias como el agua, que a calentarse empiezan a debilitarse los enlaces entres sus moléculas, ya débiles, por lo que las moléculas se sueltan y expanden libremente sin ejercer atracción entre sí.
Finalmente, la sublimación progresiva, es similar a la vaporización, aunque aquí se trata del paso de un sólido a un gas. En estas circunstancias, las moléculas estrechamente enlazadas del sólido quedan liberadas de sus uniones, por lo que pueden expandirse libremente. Esto le ocurre al hielo seco que, a temperatura ambiente, pasa del estado sólido al gaseoso sin hacerse líquido.
Cambios de estados regresivos
Los cambios de estado regresivos ocurren cuando disminuye la temperatura y el material se enfría, en este trance podemos distinguir entre solidificación, condensación y sublimación regresiva. La solidificación consiste en el paso de un estado líquido a uno sólido, por el fortalecimiento de los enlaces entre las moléculas, como ocurre con el hielo.
La condensación en cambio, consiste en el paso de un estado gaseoso a uno líquido, aquí nuevamente se trata de un fortalecimiento de los enlaces, aunque no tan estrecho como en la solidificación. Al vapor de agua le ocurre cuando es enfriado.
Finalmente, la sublimación regresiva tiene lugar cuando un gas se vuelve un sólido, cuando las moléculas libres forman enlaces muy fuertes, que la llevan a un estado sólido de forma inmediata; aquí no sucede el paso a un estado líquido intermedio.
Los cambios de volumen
Los cambios en el volumen se deben, en su lugar, a una alteración en el espacio que el cuerpo ocupa, debido a la contracción o a la dilatación. La contracción provoca que un cuerpo, al disminuir a temperatura ambiente ocupe menos volumen, dado que la interacción entre las moléculas disminuye con la reducción de su energía cinética, por lo que el espacio entre ellas se hace menor.
La dilatación, por su lado, se da durante un aumento de temperatura, en el que la separación de las moléculas aumenta, sin que aumente su densidad y por ende el espacio que cada una ocupa se hace mayor, trayendo como consecuencia un aumento en el volumen del objeto.
