El agua es el único componente de la Tierra que puede encontrarse en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. ¿Quieres saber cuáles son las características particulares de cada uno? Sigue leyendo para entender cómo es que se dan los distintos procesos y cómo los estados del agua pasan de uno a otro.
Los estados del agua y sus fases
Sabemos perfectamente qué es el agua y estamos súper familiarizados con las tres formas en las que la encontramos, es decir, sus tres estados físicos: líquido, como agua, sólido como hielo y gaseoso como vapor. Estas tres presentaciones materiales del agua son las que encontramos en la naturaleza sin necesidad de que se modifique su composición química, que continuará siendo H₂O (hidrógeno y oxígeno). Las condiciones para encontrarla en esos diversos estados dependen de la presión y la temperatura. A este proceso, por el cual el agua cambia de estado, se le denomina cambio de fase física o transición de fase.
En resumen, el estado en el que encontraremos el agua en cada situación depende de dos factores: de la presión a su alrededor y de las condiciones ambientales, es decir, de la temperatura en la que se encuentre. Esto quiere decir que, cuando conseguimos manipular estas dos variables, podemos convertir el agua líquida en gaseosa, sólida o viceversa.
Como hemos comentado anteriormente, la transición de fase refiere al cambio de estado entre sólido, líquido y gaseoso de la sustancia. En una fase, la materia tiene propiedades físicas uniformes mientras que en la transición, estas propiedades cambian de modo discontinuo por el cambio de alguna condición externa. Como el agua es tan importante para nuestra vida y ocupa un espacio portagonista en nuestro planeta, sus estados se suelen emplear como referencia para los sistemas de medición, y con ellos se establece comparaciones respecto a otros materiales.
Para ejemplificarlo, digamos que un líquido puede convertirse en gas cuando se calienta hasta el punto de la ebullición, y esto resulta en una modificación en su volumen. Medir las condiciones externas para esa transformación es una transición de fase. ¿Sabías que estas transiciones ocurren en la naturaleza comúnmente y son la fuente de la humedad, lluvia, nieve o la combinación de los tres? Basta mirar a nuestro alrededor para encontrar la prueba concreta del proceso de transformación del agua de un estado a otro.
Los diferentes estados del agua
Veamos en detalle los tres estados del agua y sus cualidades específicas:
Estado líquido
El agua habitualmente se encuentra en la naturaleza en estado líquido. Esto tiene que ver con la temperatura en la tierra que, en promedio, es de 15 °C. La encontramos en aguas subterráneas, océanos, mares y ríos. El agua líquida pasa al estado sólido al enfriarse y llegar a los 0 °C. El punto de fusión del agua es ese mismo, cuando el agua pasa de estado sólido a líquido.
Estado sólido
Si la temperatura del agua baja por debajo de los 0°C, se produce el proceso de solidificación. En este estado, el agua se cristaliza hasta formar hielo que es mucho menos denso que el agua líquida. Al congelarse, las moléculas de agua presentes se separan, lo que explica por qué el hielo flota en el agua. En la naturaleza, el agua en estado sólido se encuentra en el hielo y la nieve en glaciares y casquetes polares. En nuestro planeta los casquetes polares juegan un papel fundamental en el ciclo del agua y el clima de la tierra. Es por eso que cuando hablamos de cambio climático tomamos especial atención a su estado. Si bien en la Tierra no lo encontramos con tanta frecuencia, el hielo es muy abundante en el sistema solar. ¿Un dato curioso? También existen pruebas científicas de la existencia de hielo interestelar.
Estado gaseoso
Cuando las moléculas de agua se separan aún más porque el agua absorbe energía, pasan a un estado gaseoso en forma de vapor de agua. Al paso del estado líquido al gaseoso se lo denomina evaporación y, en cambio, se le denomina ebullición cuando llega a los 100 °C. El agua puede pasar en ocasiones directamente del estado gaseoso al sólido mediante un proceso que se denomina sublimación. El vapor es el agua en su fase gaseosa y, como hemos dicho anteriormente, puede alcanzar ese estado por evaporación o por ebullición. Al estar saturado o sobrecalentado, el vapor es invisible, pero también puede usarse ese término para referirse al vapor húmedo que sí podemos ver y que se forma cuando algunas gotas de agua se condensan.
El agua aumenta mucho su volumen a temperatura y presión estándar, alrededor de 1.700 veces. Estos usos del cambio de estado del agua jugaron un papel fundamental en la historia de la humanidad y fueron protagonistas de la Revolución Industrial, pero incluso hoy en día, las turbinas de vapor se utilizan para generar un gran porcentaje de la electricidad que utilizamos alrededor del mundo.
¿Qué procesos entran en juego cuando el agua cambia de estado?
Como hemos visto, al cambiar las condiciones de temperatura y presión, se producen los distintos procesos que cambian el estado del agua. A continuación veremos cuáles son esos procesos y cómo se denominan:
- Solidificación: cuando el agua pasa de un estado líquido a sólido.
- Fusión: el pase de un estado sólido a líquido.
- Sublimación: cuando el agua pasa de un estado sólido a gaseoso.
- Vaporización: del estado líquido a gaseoso.
- Condensación: de un estado gaseoso a líquido.
- Sublimación inversa: de un estado gaseoso a sólido.
Como puedes ver, el agua tiene un papel central en el desarrollo de la vida en nuestro planeta, en el conocimiento de este. Además, como siempre decimos, beber agua garantiza la buena salud de las personas en todo momento y es fundamental generar el hábito de ingerir agua para mantenernos hidratados durante todo el día. ¿La mejor forma de hacerlo? Consumiendo un Agua Mineral Natural como la de Peñaclara, caracterizada por su pureza original que llega a nosotros tal y como se encuentra en la naturaleza.
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