Condensación: concepto, proceso, ejemplos
¿Qué es la condensación?
La condensación es el cambio físico de una sustancia del estado gaseoso al estado líquido. Este constituye un proceso inverso a la vaporización. También se define la condensación como la deposición de un vapor en forma líquida sobre una superficie más fría que la del gas.
Aunque la condensación es un fenómeno que puede ocurrir con muchas sustancias, se suele referir como un comportamiento propio del agua. En este orden de ideas, se define a la condensación como el proceso por el cual el vapor de agua se transforma en agua líquida.
El término condensación se usa con otras connotaciones, así en química la reacción de condensación es aquella en la que se unen dos moléculas pequeñas para formar una molécula de mayor tamaño, con la pérdida de una molécula de agua, dióxido de carbono, amoníaco o nitrógeno.
Mientras, la condensación del ADN se refiere a que la molécula del ácido nucleico adopta una forma más compacta durante la duplicación celular (mitosis).
Proceso de condensación
El paso del agua de la fase gaseosa a la fase líquida, puede explicarse por una disminución de la temperatura del vapor de agua, y por un aumento de la presión de este.
Al disminuir la temperatura disminuye la energía cinética de las moléculas gaseosas del agua en movimiento. Esto disminuye la velocidad de las moléculas de agua y permite una mayor interacción entre ellas, poniéndose de manifiesto las fuerzas intermoleculares.
Entre estas fuerzas se encuentran: dipolo-dipolo, los puentes de hidrógenos y las fuerzas dispersivas de London.
Las fuerzas intermoleculares acercan las moléculas de agua presentes en el vapor de agua, produciendo su condensación; es decir, el cambio de estado de la fase gaseosa a la fase líquida.
La otra forma de explicar la condensación es un incremento en la saturación del vapor agua. Esto está relacionado con un incremento en la presión del vapor de agua. Dicha saturación trae consigo un acercamiento de las moléculas de agua que forman el vapor, habiendo más interacciones entre ellas.
La saturación de vapor de agua ocurre en las nubes previamente a la lluvia, y es un mecanismo que explica la condensación del agua.
Punto de rocío
Es la temperatura a la que ocurre la condensación del vapor de agua. Si su temperatura desciende por debajo de este límite, se producirá el cambio de la fase gaseosa a la fase líquida, tal como sucede durante las noches en las cuales hay un descenso de la temperatura.
Las superficies de los automóviles, ventanas, hojas, etc., se enfrían y en las capas de aire próximas a ellas, se produce un descenso de la temperatura que provoca la condensación del aire que se deposita sobre las superficies, constituyendo lo que se conoce como rocío.
Condensación de las nubes
En las nubes se inicia la licuefacción por la formación de gotas de aguas dentro de ellas. Este fenómeno es espontáneo cuando la humedad relativa de las nubes excede el 100%. La formación de las gotas de agua antecede a la lluvia o a la producción de una nevada cuando la temperatura es aún más baja.
La condensación dentro de las nubes puede ser catalizada por la existencia de proteínas producidas por microbios, los cuales funcionan como nucleantes o sitios de nucleación del agua, y actúan enlazando moléculas de agua para iniciar así el proceso de condensación.
Se conocen otros núcleos de condensación de las nubes, tales como: fragmentos microscópicos de arcilla, sales (cloruro de sodios, sulfato de amonio y yoduro de plata) o contaminantes sólidos como las cenizas del humo que producen la condensación del agua alrededor de estas partículas.
Ejemplos de condensación
Aire espirado
Durante la fase de la espiración el aire es expulsado de los pulmones. Este aire está saturado de vapor de agua y además recorre los bronquios, la tráquea, la laringe y las fosas donde se va calentando y se sobresatura de vapor de agua.
El aire que sale al exterior, usualmente tiene una temperatura mayor que la atmosférica y un contenido alto de vapor de agua, por lo que al entrar en contacto con la superficie de un espejo experimenta su condensación y se deposita sobre él en forma de gotas de agua.
Aire acondicionado
El aire acondicionado es un aparato que comprime el gas refrigerante en interior del comprensor y deja que se expanda al tomar el calor del aire circundante (ambiental), por lo que la temperatura del aire disminuye y al alcanzar el llamado punto de rocío se produce la condensación del mismo.
Este fenómeno se manifiesta por la salida de agua del aparato de aire acondicionado. De allí la idea popular de que este es un aparato productor de agua.
Delicuescencia
Es una propiedad de algunas sustancias de captar la humedad (agua) del medio ambiente. El agua se encuentra en forma gaseosa y al entrar en contacto con la sustancia delicuescente puede condensarse con la formación de líquido. Un ejemplo de estas sustancias es el cloruro de sodio.
Destilación
Es un proceso que tiene muchas aplicaciones en la química y en la industria. Mediante su uso pueden separarse líquidos de una mezcla, basándose en las diferencias de sus puntos de ebullición. También puede usarse para la purificación del agua, evaporándose durante el proceso.
La condensación del vapor de agua se produce en el condensador que se mantiene refrigerado por la circulación de agua a su alrededor. De esta manera, el agua se libera de algunas de las impurezas que pueda contener.
Cocimiento de los alimentos
Cuando por ejemplo se está preparando una sopa, se calienta el agua con los ingredientes que contiene. El agua se evapora y su condensación se pone de manifiesto por las gotas que aparecen sobre la tapa del caldero.
Sudoración de un vaso de agua fría
Si un vaso se le llena con agua fría, al poco tiempo su exterior se recubre de agua, producto de la condensación de la humedad ambiental sobre la pared del vaso.
Empañamiento de los espejos del baño
Cuando una persona se ducha, su cuerpo es capaz de calentar el agua que se desliza sobre él y producir vapor de agua. Este al entrar en contacto con la superficie fría de los espejos, se condensa produciendo su empañamiento.
Otros
– Las gotas de lluvia son una forma de condensación de agua que tiene lugar en las nubes y posteriormente caen y riegan la tierra.
– Cuando se nubla la lente de las gafas al abrir una olla con agua hirviendo.
– Las gotas de agua que corren por el exterior de un vaso de refresco helado en un día caluroso. Ese fenómeno sucede cuando las moléculas de vapor de agua en el aire se encuentran con la superficie del vaso y se condensan sobre ésta.
– Cuando podemos ver el vapor del aire que respiramos en un día muy frío.
– El rocío que se forma en las hojas de las plantas durante las horas de la mañana, gracias a la presencia de vapor caliente en la hierba que se enfría en las superficies de las hojas.
– Cuando se empaña el espejo del baño después de una ducha, gracias al efecto del vapor de agua en el mismo condensado sobre la superficie del vidrio.
– Al hervir agua en un recipiente cerrado, se evidencia cómo el vapor que alcanza la tapa del recipiente se transforma en gotas gracias al proceso de condensación.
– La escarcha en el exterior de un balde con hielo indica que el agua evaporada es condensada nuevamente en la superficie externa del balde, dejando una película de hielo.
– El empañamiento de los vidrios de un automóvil gracias a la diferencia de temperatura al interior y exterior del mismo.
– Durante el proceso de destilación de alcohol, este pasa de estado gaseoso a líquido gracias al uso de agua fría a lo largo del tubo por el que pasa el vapor de alcohol.
– El agua expulsada por los aires acondicionados es vapor de agua que recolectan estos aparatos, se condensa en su interior y posteriormente necesita ser liberado.
– Condensación de los vapores de ciertas sustancias químicas con el objetivo de no perderlas.
– Cuando transpiramos al llevar una careta o máscara de buceo, el vapor de sudor emitido por nuestro cuerpo es condensado al interior de la careta, haciendo que esta se empañe.
– Los gases utilizados al interior de los encendedores son condensados para poder utilizarlos posteriormente, ya que son altamente volátiles y se diluirían en la atmósfera con rapidez si estuviesen en estado gaseoso.
– El nitrógeno líquido es la forma condensada de un gas altamente volátil usualmente utilizado en la industria criogénica.
– El GLP o gas licuado de petróleo es una sustancia gaseosa altamente volátil que se almacena de forma líquida al interior de pipetas.
– La formación de una película en las ventanas de una casa durante un día frío.
– La condensación de gases para enfríar elementos en la industria de refrigeración.
– Las gotas de agua que se condensan en los azulejos de la cocina cuando abrimos una olla con agua hirviendo en su interior.
– La humedad del ambiente que se condensa en la piel de los seres humanos.
– El gas propano condensado en pipetas para ser utilizado posteriormente en la cocina.
– El interior de un turco se encuentra lleno de vapor y agua condensada en las paredes.
– Utilización de condensadores dentro de la industria alimenticia para alterar el estado de las sustancias, como la leche.
– Al tomar una botella de la nevera, esta genera una película de vapor de agua condensado en su exterior.
– El ciclo del agua, en donde se evidencia como esta pasa de estado líquido a gaseoso, se condensa nuevamente en las nubes y vuelve a regar la tierra a manera de lluvia.
– Un extintor de incendios es el resultado de la condensación del dióxido de carbono a una alta presión, de tal forma que pueda ser almacenado dentro de un contenedor metálico.
Referencias
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). CENGAGE Learning.
- Wikipedia. (2019). Condensation. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Jeff Fennell. (2019). What is Condensation? – Definition & Examples. Study. Recuperado de: study.com
- The Editors of Encyclopaedia Britannica. (28 de marzo de 2019). Condensation. Encyclopædia Britannica. Recuperado de: britannica.com
- National Geographic Society. (2019). Condensation. Recuperado de: nationalgeographic.org
- Toppr. (s.f.). Condensation – Meaning, Process, and Examples. Recuperado de: toppr.com