¿Cómo esquiar en los días sin nieve?

“El secreto para la fabricación de nieve está en la ecuación ΔE = q + w. Una máquina para fabricar nieve contiene una mezcla de aire comprimido y vapor de agua a 20 atm, aproximadamente. Debido a la gran diferencia de presiones entre el tanque y la presión atmosférica, cuando la mezcla se rocía hacia la atmósfera se expande con tanta rapidez que, a grandes rasgos, no ocurre intercambio alguno de calor entre el sistema (aire y agua) y sus alrededores; es decir, q = 0. (En termodinámica, un proceso de este tipo se denomina proceso adiabático.) Por tanto, escribimos

 ΔE = q + w = w

Debido a que el sistema realiza un trabajo sobre los alrededores, w es una cantidad negativa, y se presenta disminución de la energía del sistema.

La energía cinética es parte de la energía total del sistema. (…) la energía cinética promedio de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (…). Por tanto, el cambio en la energía ΔE está dado por 

ΔE = CΔT

donde C es la constante de proporcionalidad. Debido a que el valor de ΔE es negativo, ΔT también debe ser negativo, y este efecto de enfriamiento (o la disminución de la energía cinética de las moléculas de agua) es responsable de la formación de la nieve. Aunque sólo necesitamos agua para formar nieve, la presencia de aire, que también se enfría durante la expansión, ayuda a disminuir la temperatura del vapor de agua.” (Chang, 2010, p. 238)

Miremos la siguiente historia de la página ‘nevasport’:
¿Sabes cómo se fabrica la Nieve Artificial?

Chemistry of artificial snow from Madeline_welch24

Referencias:

Chang, R. (2010). Química (10 Ed.). México: McGraw-Hill.

Chilenosky (2011). ¿Sabes Cómo se Fabrica la Nieve Artificial?. Consultado en Agosto 1, 2013 de http://www.nevasport.com/chilenoski/art/33093/Sabes-Como-se-Fabrica-la-Nieve-Artificial/