El Ciclo del Agua: Precipitaciones, Evaporación y Cambios de Estado

Las Precipitaciones

Cuando el vapor de agua que se desprende del agua líquida asciende, origina nubes. Las nubes están formadas por gotitas y cristales de hielo. El tamaño de las gotas es tan pequeño que quedan suspendidas en el aire, como si flotaran. Las gotas pueden juntarse con otras y volverse de un tamaño demasiado grande; al aumentar su peso, ya no quedan suspendidas y precipitan.

Cuando las gotas llegan a la superficie terrestre en estado líquido, se produce la lluvia. Si durante la caída las gotas atraviesan una capa de aire muy frío, se produce un cambio de estado y se vuelven sólidas: tiene lugar una nevada. Cuando las gotas se congelan mientras permanecen en el interior de la nube y luego caen, lo hacen en forma de granizo. La lluvia, la nieve y el granizo son tres tipos de precipitaciones diferentes.

La Evaporación y Ebullición

El calentamiento de la superficie líquida de los océanos o de otras fuentes origina vapor de agua. Este fenómeno se denomina evaporación, y aumenta si, entre otras razones, sube la temperatura.

Cuando el agua hierve, el vapor producido proviene tanto de la superficie como del interior del líquido. Este fenómeno se denomina ebullición, y ocurre a una temperatura determinada para cada líquido. En el caso del agua, el punto de ebullición es de 100 °C, siempre que las condiciones de presión sean las normales. En la cima del monte Everest, a casi 9000 metros de altura, la presión atmosférica es muy baja y el agua hierve a unos 68 °C. La presión atmosférica también afecta el punto de congelamiento del agua (igual al punto de fusión del hielo), que es de 0 °C en condiciones normales.

Es importante señalar que, en cualquiera de los casos, el vapor de agua no se puede ver. Lo que sí se ve es la condensación de ese vapor, es decir, el cambio de estado por el cual el vapor se convierte en pequeñas gotitas. Este fenómeno ocurre, por ejemplo, en la formación de las nubes.

El Ciclo del Agua

En la naturaleza, el agua se encuentra en permanente circulación y cambios de estado. Al mismo tiempo, hay lugares donde el agua se evapora, otros en donde se congela, y otros donde el hielo se transforma en agua líquida. También existen sitios en los que nieva, graniza o llueve. Además, el agua se desplaza; por ejemplo, los ríos en su camino hacia el mar, las corrientes marinas o las nubes arrastradas por el viento. Incluso los seres vivos absorben agua, o bien la liberan al exterior, como sucede durante la transpiración.

De estas formas, el agua transita un camino continuo, con muchos trayectos diferentes, cambios de estado, e intercambios entre las diversas fuentes de la superficie, la atmósfera, el agua subterránea y los seres vivos. La energía para que todo el proceso sea posible la entrega el sol. Esta circulación permanente se conoce como ciclo del agua o ciclo hidrológico.

Cambios de Estado del Agua

Para que un material líquido se convierta en gas, o uno sólido se vuelva líquido, deben recibir calor. Para que ocurran los procesos inversos, el pasaje, incluido el agua, de líquido a sólido o de gaseoso a líquido, el material debe perder calor (enfriarse). El pasaje de un estado a otro, como ya vieron, se denomina cambio de estado.

El agua es el único material que, en la naturaleza, se encuentra en cualquiera de los tres estados: líquido; sólido, en forma de hielo; y gaseoso, en forma de vapor de agua. En regiones de baja temperatura, el agua se encuentra en estado sólido, en forma de hielo o nieve. Por ejemplo, los glaciares son masas enormes de hielo que se deslizan lentamente, como un río sólido, entre las montañas, arrastrando rocas y otros materiales

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El Punto de Fusión

El punto de fusión es la temperatura a la que se produce el cambio del estado sólido al líquido, y depende de la presión. En el caso del hielo, por ejemplo, un aumento en la presión disminuye el punto de fusión. Por eso, cuando patinamos sobre el hielo, la presión generada por los patines hace descender el punto de fusión por debajo de la temperatura inicial del hielo. La consecuencia es que el hielo se vuelve líquido, justo en los puntos de contacto con los patines.