Escolar.com

Algunos fenómenos curiosos en la vaporización y condensación

El estudio de la vaporización permite conocer algunos fenómenos muy curiosos. Comencemos por decir que el pasaje del estado líquido al gaseoso -que hemos llamado vaporización-puede efectuarse de dos maneras diferentes: por evaporización o por ebullición. En el primer caso, sólo se desprenden vapores de las capas superficiales del líquido, mientras que en el segundo los vapores se desprenden de todo el seno de la masa líquida. Además la evaporación se produce a cualquier temperatura, mientras que la ebullición no, como veremos en seguida.

Vamos a considerar, por comodidad, el caso del agua, por ser el más conocido. Ante todo, es evidente que a cualquier temperatura el agua se evapora. Basta pensar, simplemente, en la ropa puesta a secar. Cuando hay mucha humedad -lo cual significa, simplemente, que en el aire hay mucho vapor de agua- la evaporación es más difícil, porque el vapor de agua que sale de la ropa por evaporación tiene poco lugar en la atmósfera saturada. Si queremos hervir una cierta cantidad de agua, sabemos que tiene que alcanzar una cierta temperatura. Aquí se presenta inmediatamente un fenómeno curioso: la temperatura de ebullición del agua depende de la presión atmosférica. Así, cuanto menor es la presión atmosférica, menor es la temperatura necesaria para la ebullición del agua.

Generalmente se dice que el agua hierve a 100°C; pero pocos saben que el agua también puede hervir, a 20 ó 30°C. Depende únicamente de la presión: hierve a 100°C cuando la presión es la llamada presión normal, es decir, igual a la que ejerce una columna da mercurio de 760 mm. de alto. En cambio, si bajamos la presión, la temperatura de ebullición desciende. Así, a una presión de 17,4 mm. el agua hierve a 20 grados C.  Franklin ideó una experiencia muy interesante, en la cual se hace hervir agua con agua fría. En un balón se hace hervir agua y en un momento dado se lo tapa e invierte, colocándolo en un soporte. Si se moja la parte Superior del balón con agua fría, los vapores de agua que hay en el interior se condensan -se transforman en agua-; pero al condensarse los vapores, disminuye la presión que ellos ejercen sobre el líquido; si la presión desciende bastante, llega un momento en que el líquido del balón hierve. ¡Con agua fría hemos logrado hacer hervir agua!

I De todo lo dicho es evidente que costará menos hervir un litro de agua en la cima de una montaña que en una parte baja. En lo alto de una montaña la presión es menor, como bien sabemos, de modo que allí la temperatura de ebullición del agua también será menor. \ Por el contrario, si aumentamos la presión exterior, aumenta la temperatura de ebullición. Así, para una presión de 65.440 mm., que equivale a 86 atmósferas, se necesita una temperatura de 300 °C para que el agua hierva. El hombre ha hecho aplicaciones útiles de este fenómeno, tal por ejemplo la moderna olla a presión, Que permite cocinar los alimentos a altas temperaturas y a gran presión, evitando que los vapores del agua arrastren consigo las sustancias nutritivas. Un ejemplo mucho más antiguo es la marmita de Papin, que también permite calentar agua a una temperatura superior a la de ebullición, elevando la presión. En ambos ejemplos el recipiente que contiene el agua está perfectamente cerrado, y mediante una válvula de seguridad se previene contra una excesiva elevación de la presión. Otra importante aplicación es la autoclave, que se basa en los mismos principios y es utilizada en la esterilización de objetos.