Calor y vapor

Todas las materias incluso el agua, se componen de pequeños cuerpos vibrátiles que se los llaman moléculas y átomos. Cuanto más calor se le aplique a la materia, más vibraran los átomos y las moléculas. En estado sólido (hielo) la fuerza de atracción atómica mantiene todos los átomos apretados entre sí muy estrechamente.

Al elevar la temperatura, la vibración llega a superar a la fuerza de atracción y las moléculas se deslizan unas sobre otras en el llamado punto de fusión. A pesar de alcanzarse el punto de fusión aun es necesaria más energía para poder vencer del todo la fuerza de atracción, por lo que cuando se llega a este punto, el efecto de subir la temperatura no es el de que se convierta el hielo en agua. Ese calor adicional es llamado temperatura latente de la fusión y es precisamente la del agua la que es mucho mayor que la de casi todas las demás sustancia.

Otra importante característica del agua en su capacidad térmica especifica, que es el margen de temperatura necesario para hacer subir o bajar la temperatura del agua en 1ºC. Una vez más, el agua necesita un margen mucho mayor que es de casi todas las demás sustancias.

Vapor
Una vez derretido todo el hielo, la temperatura vuelve a aumentar hasta los 100ºC punto en que los átomos vibran tan violentamente que, al vaporizarse el líquido se dispersan. Mientras el agua hierve, la temperatura se mantiene exactamente en 100º aunque siga aplicándosele calor.

Todo este calor sobrante se invierte en convertir el agua en vapor, y se denomina temperatura latente de evaporación que, de nuevo, en el agua es altísima. Dicho de otra manera, cada molécula de vapor tiene encerrada una cantidad de calor.

El vapor visible es en realidad un montón de minúsculas gotitas de agua. El vapor autentico es invisible. Siempre se forma un poquito de vapor por encima de cualquier masa de agua libre, porque algunas de las moléculas vibrantes saltan continuamente sobre la superficie. Incluso sobre el hielo hay vestigios de vapor porque su temperatura no es la del cero absoluto y, por lo tanto, las moléculas siguen vibrando.

Si se pudiera ampliar lo suficiente, veríamos que la superficie de una charca es borrosa, debido a que las moléculas de vapor que saltan de la superficie se mezclan con as de nitrógeno y oxigeno del aire que se mueve por las capas superiores de la masa acuática.

El agua en la atmósfera
Muchas de las moléculas que se escapan de la superficie se quedan en la atmósfera y se las llevan el viento. El aire de los desiertos calidos no lleva mucho vapor de agua, pero el de los países húmedos como Gran Bretaña, va muy cargado. La cantidad de vapor de agua puede contener el aire varia según la presión atmosférica y la temperatura del aire.

Cuando éste se enfría y desciende su temperatura por debajo del punto de saturación, parte del vapor se condensa formando varios tipos de humedad visibles, como las nubes, el rocío y la bruma.

La niebla no es más que una nube baja que toca la tierra. Cuando se forma una nube en un lugar en el que temperatura atmosférica está por debajo de 0ºC, su composición atmosférica es a base de cristales de hielo. Si una molécula de vapor se condensa y se licua, pierde su calor latente, pero el entorno se caldea, por eso, el agua desempeña un papel tan importante en el funcionamiento de la atmósfera y del clima.

La frecuencia de los ciclones y la presencia de relieves importantes, son actores esenciales de las lluvias, así como, la esencia de las lluvias, así como, la temperatura y la humedad de las masas de aire. Las masas muy calientes y las oceánicas contienen más vapor de agua que las masas frías y las continentales.

Vapor de agua
Existen en la atmósfera otro tipo completamente distintos de vapor que sale de la tierra. E agua que empapa la corteza de la tierra penetra a veces muy profundamente allí donde la temperatura está por encima del punto de ebullición. Esto hace que se caliente muchísimo y que, al no poder salir fácilmente, aumente la presión. Cuando por fin, logra encontrar salida hacia la superficie, se producen fenómenos como el lodo hirviente y grandes fuentes naturales llamadas geyseres. En algunos países como Nueva Zelanda se aprovecha este vapor natural para mover generadores de energía eléctrica.

Para más datos podes consultar con el libro Ciencia Visión – Agua