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domingo, 8 de julio de 2012

¿Por qué se seca la ropa al sol?

¿Nunca habeis pensado cómo es posible que la ropa mojada pueda secarse simplemente al ponerla al sol? ¿O por qué los charcos se evaporan con el paso del tiempo? Si se supone que el agua se evapora a los 100º... ¿qué pasa aquí? Hoy intentaré daros una respuesta satisfactoria a este enigma.


En primer lugar, el truco está en saber diferenciar entre ebullición y evaporación: el primero es el fenómeno que tiene lugar cuando el agua alcanza los 100º centígrados, y supone que todas y cada una de las moléculas de esa masa de agua se encuentran en el tránsito a la fase gaseosa, ya que tienen la energía suficiente para ello. El segundo, en cambio, se refiere simplemente a las moléculas de la superficie del agua, las cuales pueden pasar a la fase gaseosa aunque su temperatura sea inferior a la de ebullición. 


¿Cómo se explica este fenómeno? Hay que tener en cuenta las fuerzas de atracción a las que se ven sometidas las moléculas de esta capa superficial (aquí hay una entrada que os ayudará a comprender un poco mejor a lo que me refiero), que son menores que las que sufren las moléculas del interior de la masa acuosa, puesto que tienen menos "parejas con las que atarse". Además, cada una de ellas tiene una energía cinética (la energía que poseen los cuerpos en movimiento) diferente, lo cual es el factor clave a tener en cuenta, ya que para pasar al estado gaseoso se necesita una energía mínima que no todas las moléculas poseen. Así, de entre todas las que se encuentran en esa capa superficial del agua, sólo unas pocas tienen la energía suficiente para pasar al estado gaseoso, por lo que se van evaporando poco a poco y dejando su lugar a las moléculas que tienen debajo, que pasan a ser de superficie, y así hasta que no queda nada de agua. 


Ahora os preguntareis, ¿de dónde sale esa energía?. La respuesta es fácil: de los choques que tienen lugar entre todas esas moléculas. El agua no es estática: dentro de esa masa que nosotros observamos a nivel macroscópico, todas y cada una de las moléculas que la componen se encuentran en movimiento, interaccionando unas con otras, cada una con una cantidad de energía diferente. A medida que se producen choques entre ellas adquieren energía, lo que les hace pasar al estado gaseoso. La temperatura aquí también es importante, ya que a mayor temperatura, mayor es el movimiento de las moléculas y su energía cinética, por lo que es más fácil que pasen al estado gaseoso.


Por último, también hay que tener en cuenta el equilibrio entre la fase líquida y gaseosa. Cuando el espacio que rodea al agua está saturado de vapor, es más difícil que nuevas moléculas pasen al estado gaseoso, ya que ambos se encuentran en equilibrio: del mismo modo que el agua pasa a estado gaseoso, parte del vapor se condensa y se vuelve líquido. Por eso, los días húmedos la ropa tarda más en secarse (aunque no esté expuesta a la lluvia). Por contra, los días ventosos la ropa se seca antes, ya que el viento ayuda a dispersar esa humedad (y hacer que el ambiente que rodea a nuestra colada esté menos saturado de vapor) a la vez que "arranca" moléculas de agua de los tejidos. 




De modo que ya sabéis, cuando algún listillo os pregunte por qué se seca la ropa si no llega a los 100 grados para intentar dejaros en evidencia, podréis salir airosos del paso, e incluso remitirle a mi blog (lo cual os agradecería inmensamente).



domingo, 20 de noviembre de 2011

Curiosidades sobre el agua

El agua es tan común que seguramente nunca te has parado a pensar en lo curiosa que es. Cualquiera que haya estudiado algo de biología, química o física, sabrá que el agua tiene unas propiedades muy peculiares, que no se presentan en ningún otro líquido. Son estas cualidades las que explican, en parte, por qué el agua es un compuesto tan importante para los seres vivos. Hoy, valiendome de algunas de estas propiedades, voy a explicaros algunos hechos sorprendentes que seguro que alguna vez os habeis preguntado. Empecemos


Antes que nada, os voy a contar de la manera sencilla que pueda algunas características del agua. Como todos sabeis, la fórmula del agua es H2O, es decir, dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. El átomo de oxígeno tiene una gran tendencia a acumular cargas negativas sobre sí, mientras que los átomos de hidrógeno hacen lo propio con las cargas positivas. Esto hace que la molécula sea un dipolo, es decir, que tenga una parte cargada positivamente y otra negativa.
Este hecho se repite en todas las moléculas de agua. Por otra parte, como todos sabeis, los polos opuestos se atraen, lo que hace que las moléculas de agua se unan entre sí debido a estas cargas (las zonas positivas se unen a las negativas y viceversa). Este tipo de enlace se denomina puente de hidrógeno (porque intervienen átomos de este elemento) y es el responsable de que las moléculas de agua estén fuertemente unidas entre sí.

Pues bien, estos hechos tienen como resultado que el agua presente una elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas. Esto es muy importante en las plantas. ¿Nunca os habeis preguntado como es posible que el agua suba desde las raíces de las plantas, por el tallo, hasta las hojas, durante la fotosíntesis? Pues esto se debe, en parte, a esta propiedad. El agua que entra por las raíces asciende poco a poco a través del tallo hasta las hojas, debido a la capilaridad (que consiste en que las moléculas del agua se adhieran a las paredes de tubos muy estrechos, como pueden ser los tallos de las plantas, y asciendan a través de los mismos). Una vez que el agua ha llegado hasta las hojas, parte de ella se evapora y arrastra a las moléculas a las que está "pegada", haciendo que el agua siga ascendiendo por los tallos. Dicho de una manera más clara: imaginaos un hilo dentro de un tubo (que serían las moléculas de agua, todas unidas, dentro del tallo de la planta). ¿Qué pasa si tirais de un extremo? Que el resto del hilo va detrás. Pues algo parecido es lo que pasa en las plantas con el agua.

Por otra parte, esto de que todas las moléculas estén tan unidas entre sí, hace que en la superficie del líquido se genere una especie de "capa" de agua.
Para entender mejor como se crea esta capa, una imagen vale más que mil palabras.
Esta es una representación esquemática de lo que pasa. Cada punto representa una molécula de agua, y las flechas, las fuerzas que ejercen sobre ella las moléculas vecinas. Como veis, la molécula del interior tiene flechas que provienen de todas las direcciones, por lo que unas fuerzas se compensan con otras. Sin embargo, en la superficie, la fuerza que ejercen las moléculas de abajo no está compensada con nada. Es por eso que se genera la tensión superficial: si colocamos encima de la superficie un objeto que haga una fuerza pequeña sobre el agua, las moléculas de debajo de la superficie compensarán esa fuerza (ya que "empujan" hacia arriba), evitando que el objeto se hunda.
Esta tensión superficial es la responsable de que, por ejemplo, los insectos zapateros no se hundan al posarse sobre el agua, y puedan desplazarse a través de ella


Asi que ya sabeis, no siempre la gravedad tiene la última palabra.