viernes, 14 de septiembre de 2012

Si el agua se evapora a 100ºC ¿Cómo se evapora un charco? ¿Cómo se seca la ropa?




El titulo de esta publicación tiene trampa, el agua no se evapora a los 100ºC, hierve a 100ºC (siempre que este a una atmósfera de presión), que son dos cosas distintas.

Todo cuerpo está formado por moléculas, y su temperatura es una medida de la agitación de las mismas.

Si agitamos mucho una molécula perteneciente a un líquido (la calentamos), esta puede librarse de las uniones que la fijan a otras moléculas del líquido, y por tanto escaparse pasando a estar en estado gaseoso. Para ello da igual que el resto de las moléculas se agiten tanto como la que se escapa o no, es decir, no tiene que estar a la misma temperatura todo el líquido para que algunas consigan irse escapando.

Como es lógico, las moléculas que se escapan a través de este proceso son siempre las que están en la superficie del líquido. Las que están por debajo tienen más dificultades de liberarse, porque aunque se agiten mucho y puedan ascender se irían encontrando con otras moléculas de líquido con las que colisionarían cediendo parte de su energía, y con las que podría unirse.
Esto es la evaporación. Un proceso físico por el que las moléculas que ocupan la superficie de un líquido van pasando progresivamente de dicho estado a estado gaseoso.

Cada vez que una molécula se escapa del líquido, deja de estar agitándose en él, deja de chocar con las otras moléculas que le rodeaban en el líquido, y de transferirles parte de su energía con cada choque, por ello, al perder esas moléculas el líquido reduce un poco su temperatura. En cambio, al pasar esa molécula al gas, empieza a golpear esas moléculas que le rodean en el gas, por lo que dicho gas se calienta. Esto explica, entre otras cosas, que la evaporación del sudor nos refresque, porque así cedemos temperatura de nuestro cuerpo al medio.


Las moléculas que se evaporan quedan en gas sobre el líquido, pero podrían volver a su estado inicial, especialmente si se acumulan muchas de esas moléculas en el gas, es decir, si se satura el gas. Por ello, los días en que hay mucha humedad en el ambiente, la ropa y los charcos no se secan, así como cuando hace mucho viento, las moléculas que se evaporan son rápidamente dispersadas por el aire, por lo que no se satura el gas que rodea al líquido, y la ropa o el charco se secan antes.

Cuestión aparte es la ebullición, que podemos definir como el proceso físico por el que la materia pasa de estado líquido a gaseoso como resultado de que todas las moléculas de la sustancia alcanzan la temperatura correspondiente al punto de ebullición, es decir, que todas las moléculas alcancen la agitación necesaria para romper todos los enlaces que las unen unas con otras.

Ese punto de ebullición es distinto para cada sustancia, porque depende tanto de la masa de las moléculas, como de las fuerzas que las unan, así como de la presión a la que esté sometido el líquido, pues a mayor presión, más cohesionadas estarán las moléculas y más energía necesitaran para liberarse. De este modo, el agua a presión de una atmosfera tiene el punto de ebullición a 100ºC, pero en una montaña, donde la presión atmosférica es menor, su punto de ebullición también será menor, y si el agua no es pura, sino que cuenta con otras sustancias, como por ejemplo sales disueltas, estas podrán hacer variar también el punto de ebullición de la misma.

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