Humedad de la atmosfera

Cap. 5 Humedad en la atmósfera

CAPÍTULO 5. HUMEDAD EN LA ATMÓSFERA. 5.1 EL AGUA. Los antiguos filósofos consideraban el agua como uno de los elementos básicos que representaba a todas las sustancias líquidas. Los científicos no descartaron esta idea hasta la última mitad del siglo XVIII. Agua es el nombre común que se le da al estado líquido del compuesto de dos átomos de hidrógeno (H) y unode oxígeno (O), H2O. A temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad. Se considera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en ausencia completa de esta molécula, cuyo esquema se muestra en la figura 5.1.

Figura 5.1 Esquema de la molécula de agua.Casi todos los líquidos se expanden al calentarse, ¡pero el agua fría hace todo lo contrario!, este comportamiento del agua es muy extraño, pero que se le va a hacer, suponemos que la creación es perfecta y se debe aceptar tal como es. A la presión atmosférica normal, el punto de conge-

Juan Inzunza

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lación del agua es 0° Cy su punto de ebullición es 100° C. El agua a 0º C se contrae al aumentar su temperatura hasta alcanzar los 4º C, valor a partir del cual comienza a expandirse, expansión que continua hasta el punto de ebullición. Una cantidad dada de agua alcanza su volumen mínimo, y por lo tanto su densidad máxima de 1000 kg/m3 a 4º C. La misma cantidad de agua se expande al congelarse, tiene su volumen máximo,y por lo tanto su densidad mínima en forma de hielo, por eso el hielo flota sobre el agua. Una vez convertida en hielo, el agua se contrae si seguimos reduciendo su temperatura. La explicación de este comportamiento tiene que ver con la extraña estructura cristalina del hielo. Los cristales de la mayor parte de los sólidos están estructurados de tal manera que el estado sólido ocupa un volumenmenor que el estado líquido. Pero el hielo tiene cristales de estructura abierta, consecuencia de la forma angular de las moléculas de agua (figura 5.1) y del hecho de que las fuerzas que unen las moléculas de agua son más intensas a ciertos ángulos. Las moléculas de agua en esta estructura abierta ocupan un volumen mayor que en el estado líquido. Por eso el hielo es menos denso que el agua. Comomuchos otros líquidos, el agua puede existir en estado sobreenfriado, es decir, que puede permanecer en estado líquido aunque su temperatura esté por debajo de su punto de congelación; se puede enfriar hasta unos -25° C sin que se congele. El agua sobreenfriada se puede congelar descendiendo más su temperatura, agitándola o agregándole partículas de hielo o de algún cristal como yoduro de plata.Debido a su capacidad de disolver numerosas sustancias en grandes cantidades, el agua pura casi no existe en la naturaleza; todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, por lo que se conoce como el disolvente universal. Durante la condensación y precipitación, la lluvia o la nieve absorben de la atmósfera cantidades variables de dióxido de carbono y otros gases, así como pequeñascantidades de material orgánico e inorgánico, por lo que no cae como precipitación en forma pura.

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El agua es la única sustancia que existe a temperaturas comunes en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gas. Como sólido o hielo se encuentra en los glaciares y los casquetes polares, así como en lassuperficies de agua en invierno; también en forma de nieve, granizo y escarcha, y en las nubes formadas por cristales de hielo. Como líquido existe en forma de lluvia y de rocío; además, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos (figura 5.2). Como gas, existe en forma de vapor, niebla y nubes.

Figura 5.2 Agua, elemento vital, lago en...