¿Por qué se evapora el agua de la ropa a menos de 100ºC?

Educación Primaria; en la asignatura de conocimiento del medio los niños aprenden el ciclo del agua: llueve o nieva, los ríos llevan el agua al mar y del mar se evapora para formar las nubes y volver a comenzar. Es algo sencillo, fácil de entender y que no parece chocar con lo que sabemos. Hasta que años después uno repasa lo aprendido y se hace la pregunta. Si el agua hierve por encima de 100ºC y el mar nunca pasa de 40, ¿por qué se evapora el agua? Y entonces necesitamos un post como este que nos aclare la diferencia entre evaporación y ebullición.

Cuando se aprenden los cambios de estado, se asume internamente que de líquido a gas solo se pasa cuando el líquido alcanza la temperatura de ebullición y hierve; si acaso algún profesor menciona que existe la evaporación, pero nunca más allá. Está muy bien para niños de 12 años, pero sólo con la ebullición no podemos explicar por qué se seca la ropa, cómo se produce el ciclo del agua ni tan siquiera que haya humedad ambiente.

¿Qué es hervir?

Para explicar la evaporación hay que tener clara la diferencia entre un líquido y un gas: las fuerzas de unión entre moléculas. Mientras en un líquido las moléculas se mueven casi libres pero formando enlaces débiles entre ellas, en un gas está tan separadas y se mueven tan rápido que no puede formarse estos enlaces. Como podéis imaginar, en un sólido estas fuerzas son aún mayores y la velocidades de movimiento de las moléculas se convierten en pequeñas vibraciones.

Para que el agua hierva necesitamos una temperatura alta; esto es porque la temperatura da una idea de la velocidad de las moléculas del material. A partir de 100ºC la mayoría de las moléculas de agua tienen suficiente velocidad como para romper los enlaces que se forman en el líquido y moverse a sus anchas. Y aquí esta la clave de la evaporación, la temperatura da una idea de la velocidad promedio, pero no impone límites a la velocidad máxima de una molécula.

¿Qué significa que el agua se evapora?

Puesto que las partículas de un líquido tienen velocidades muy dispares y están en constante choque, es fácil que alguna de ellas sufra los choques adecuados para llegar a la velocidad de gas y “escapar” del líquido sin que la velocidad promedio, la temperatura, suba (esto es porque en otra parte habrá una partícula con velocidad muy pequeña o nula que compense). Si este proceso se repite lo que obtenemos es que sin necesidad de llegar a altas temperaturas una parte del agua se evapora constantemente.

Evidentemente este efecto pasa solo en la superficie porque si ocurriera en el interior la molécula rápida acabaría chocando y frenándose antes de salir del líquido. Si no existiera viento lo que tendríamos es una pequeña capa de vapor de agua sobre el agua líquida compuesta por partículas que se evaporan y condensan constantemente. Es fácil ver que cuanto mayor sea la temperatura más fácilmente el agua se evapora y mayor será esta capa de agua en forma de gas.

chrome-mas-usado-02

Sin embargo cuando tenemos viento, este arrastra las partículas de vapor fuera de la supercifie rompiendo el equilibrio, por lo en la superficie tiende a evaporarse más agua, para restaurar el equilibrio. Por esto es por lo que cuanto más calor y más viento tengamos, antes se seca la ropa. En realidad lo que hacemos es romper el equilibrio gas-líquido y estimular la evaporación espontánea sin dar opción a que se condense el vapor, porque ya no está allí.

En resumen, técnicamente, la ebullición y la evaporación son el mismo fenómeno pero a distinta velocidad y temperatura. Por qué el agua se evapora es algo vital para nuestro día a día, pero que poca gente conoce; esperamos que hoy seamos unos cuantos más. ¡Felices fiestas!