Patologías causadas por el agua. Conceptos generales (IV) Sólido, líquido y gas

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Patologías causadas por el agua. Conceptos generales (IV) Sólido, líquido y gas

Una buena clasificación de las patologías causadas por el agua podría generarse dividiendo las mismas en patologías causadas por el agua en estado sólido, causadas en estado líquido o en estado gaseoso. Pero ¿qué características tiene el agua en esos estados?

En primer lugar cabe aclarar que el agua tiene la misma composición en sus tres estados. La diferencia estriba en el comportamiento y disposición de las moléculas en cada uno de ellos.

Líquido

Las moléculas de agua se encuentran en movimiento desordenado con mucha proximidad entre ellas. La velocidad de traslación está directamente relacionada con la temperatura, de modo que, si aumentamos la temperatura también lo hace la velocidad a la que se desplazan y por lo tanto aumenta su energía. En cualquier estadio de velocidad-temperatura las partículas pueden escapar del líquido y pasar a la atmósfera. A mayor temperatura también aumenta el número de moléculas que escapan del estado líquido al gaseoso. En este caso, las partículas escapan desde la superficie, por lo que solo se forma vapor de agua en su proximidad.

Sólido

Conocemos el agua en estado sólido como hielo. Si bajamos la temperatura del agua a 0°C las partículas comienzan a ordenarse en una estructura cristalina. La más común es la estructura hexagonal en la que cada átomo de oxígeno tiene otros cuatro átomos de oxígeno próximos situados en los vértices de un tetraedro regular mediante enlaces covalentes simples, lo que confiere una estructura muy estable. La unión entre moléculas se realiza mediante puentes de hidrógeno más débiles, y por ello podemos llevar fácilmente este sólido a su temperatura de fusión: 0°C.

En base a su estructura cristalina, con la transformación del agua en hielo ocurren dos fenómenos fundamentales: La disminución de la densidad (el hielo flota en el agua porque su densidad disminuye de 1 Kg/l a 0,917 Kg/l) y el aumento de volumen, lo que es origen de diversas patologías por su expansividad.

Cuando el hielo alcanza el punto de fusión (0°C) la velocidad de las moléculas es lo suficientemente elevada para que algunas venzan las fuerzas de atracción del estado sólido y abandonan sus posiciones fijas por lo que la estructura cristalina se va rompiendo progresivamente.

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Gaseoso

Conviene aclarar dos términos antes de ver este estado. El agua puede pasar de estado líquido a gaseoso mediante dos procesos: por evaporación o por ebullición (si bien existe un tercer proceso denominado “sublimación del hielo” que no incluiremos)

La evaporación se produce a cualquier temperatura por encima de los 0°C mediante un proceso gradual en el que las moléculas adquieren energía suficiente para vencer la tensión superficial. La ebullición se produce cuando parte o toda la masa del líquido alcanza su temperatura de ebullición, que para el agua es de 100 °C. En este caso, puede pasarse a estado gaseoso en cualquier zona del seno del líquido, de ahí que se formen burbujas de vapor cuando hacemos hervir el agua y que éstas comiencen por el fondo del recipiente.

Con estos datos tenemos la respuesta a la pregunta trampa que planteábamos en nuestra primera entrada de este monográfico: Si el agua pasa de estado líquido a gaseoso a 100 oC ¿por qué se seca la ropa en el tendedero?, ya que, como hemos visto, el agua no tiene que alcanzar su temperatura de ebullición para evaporarse.

Lógicamente, a una mayor temperatura tendremos una mayor evaporación. También tendremos una mayor evaporación por efecto del viento al transformase el rozamiento en calor. Tanto en el proceso de ebullición como el de evaporación se ven afectados por la presión; tanto por la atmosférica, como la artificial que provocamos en una olla a presión, donde tendremos que subir a los 120 °C para alcanzar la ebullición.

En ambos casos, el paso a estado gaseoso se produce por la energía que adquieren las moléculas que las hace desplazarse a gran velocidad.

Cuando se evapora un líquido las moléculas de mayor energía escapan quedando las de menor energía, de ahí que la temperatura del líquido remanente se reduzca. Si ponemos alcohol sobre la palma de la mano notaremos lo que se denomina enfriamiento evaporativo. El mismo efecto que produce el sudor para enfriar nuestro cuerpo.

Posteriormente tendremos que ampliar los conocimientos que relacionan temperatura, presión y vapor de agua cuando tratemos las humedades de condensación y las condiciones ambientales salubres.

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Arquitecto Técnico y Perito Forense. Especialidad en Patología, Rehabilitación y Construcción (Procesos y Materiales).

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