La temperatura

La temperatura y la presión atmosférica determinan los tres diferentes estados del agua: sólido, líquido y gaseoso. A una temperatura de 0° C se produce la congelación y el agua se convierte en hielo. En cambio, a una temperatura de 100° C, el líquido se transforma en vapor.

Cuando el sol calienta, el agua de los mares, ríos o cualquier lugar donde haya humedad se convierte en vapor. También puede pasar directamente del estado sólido al gaseoso; este proceso recibe el nombre de sublimación. El vapor de agua pesa menos que el aire, por lo que puede subir a grandes alturas en la atmósfera y formar nubes. Al enfriarse, el agua adquiere el estado sólido, conocido como hielo y en éste, a diferencia de los otros dos, puede adquirir formas definidas. En los países donde la temperatura baja mucho durante el invierno, el aire se enfría a tal grado que las gotas de lluvia de las nubes se convierten en pedacitos de hielo: la nieve. En los polos del planeta las temperaturas son permanentemente bajas, lo que provoca la formación de grandes masas de hielo tan inmensas como continentes. El agua en su estado líquido es muy abundante en nuestro planeta, al igual que en el organismo humano. Se ha calculado que 83% del peso corporal de un niño pequeño está constituido por agua; conforme va creciendo, el porcentaje de agua en su cuerpo va disminuyendo hasta llegar a 60% en un hombre adulto y 45% en una mujer adulta.

Las constantes físicas del agua sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala termométrica centígrada. A la presión atmosférica de 760 milibares, el agua hierve a temperatura de 100º C y el punto de ebullición se eleva a 374º, que es la temperatura crítica a la que corresponde la presión de 217.5 atmósferas; en todo caso, el calor de vaporización del agua asciende a 539 calorías/gramo a 100º C. Mientras que el hielo se funde en cuanto se calienta por encima de su punto de fusión, el agua líquida se mantiene sin solidificarse algunos grados por debajo de la temperatura de cristalización (agua subenfriada) y puede conservarse líquida a –20º en tubos capilares o en condiciones extraordinarias de reposo. La solidificación del agua va acompañada del desprendimiento de 79.4 calorías por cada gramo de agua que se solidifica; se cristaliza en sistema hexagonal y adopta formas diferentes según las condiciones de cristalización. A consecuencia de su elevado calor específico y de la gran cantidad de calor que pone en juego cuando cambia su estado, el agua es un excelente regulador de temperatura en la superficie de la Tierra, específicamente en las regiones marinas. Se dice que el agua se comporta anormalmente; su presión de vapor crece con rapidez a medida que la temperatura se eleva y su volumen ofrece la particularidad de ser mínimo a la de 4º, en que la densidad del agua es máxima. A partir de 4º C no sólo se dilata cuando la temperatura se eleva, sino también cuando se enfría hasta 0º: a esta temperatura su densidad es 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hasta 0,9168, la densidad del hielo a 0º. Esto significa que en la cristalización su volumen aumenta 9%.

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