Descubriendo los estados del agua en tres formas
El 70% de nuestro planeta tierra está cubierto de agua, sin embargo, este líquido natural representa sólo una pequeña porción del volumen terrestre. Se puede ver los estados del agua físicamente:
De forma sólida
El agua se vuelve dura gracias a temperaturas muy bajas, por debajo de cero grados centígrados. A esta se le conoce como hielo, el cual existe en cantidades enormes en los polos terrestres formando glaciares. También cae del cielo como copos de nieve.
El agua sólida tiene forma definida y mayor volumen, pero conservando la masa debido a la fuerte atracción de sus partículas. Maravillosamente, el agua sólida puede flotar en agua líquida.
De forma líquida
El agua líquida existe en forma de lluvia, a lo largo de los ríos y contenida en lagos y mares. El agua fluida se mantiene con volumen estable en temperaturas de 0 a 100 grados centígrados. Siempre toma la forma del recipiente que la contiene.
Si cierto volumen de agua es sometido a gran presión estando a menos de 0 grados centígrados, no se solidifica. Por ejemplo: el agua debajo de un lago congelado. Increíblemente, los peces puede vivir en estas condiciones invernales.
De forma gaseosa
Es el estado del agua menos notable. El agua en forma de gas o vapor puede ocupar la forma del recipiente donde está contenida, pero sin volumen ni forma definida. Los niveles de presión y temperatura determinan el espesor del vapor de agua el cual puede mezclarse, contraerse, dilatarse y comprimirse por la débil fuerza de atracción molecular.
El agua se vuelve al estado gaseoso al superar los 100 grados centígrados de temperatura. Tiene la propiedad de flotar en el aire en forma de nubes y está presente en el aire que respiramos.
¿Cuánta agua hay en la Tierra?
El agua es la sustancia natural por excelencia, indispensable para toda forma de vida. Generalmente la conocemos en su estado líquido, pero hay más en diferentes porciones. En los océanos se encuentra 70% del agua y está distribuida de la siguiente manera:
- Un 96,5% es agua de mar.
- El 1,74% en cascos polares y glaciares.
- El 1,72% en aguas subterráneas y glaciares continentales.
- Y 0,04% está entre suelos húmedos, atmósfera, ríos, lagos y represas.
Características de los tres estados del agua
El agua es un elemento natural único en su clase. Puede convertirse de un estado a otro por modificaciones de la temperatura, incluso puede volver a su estado inicial. Veamos más de cerca las particularidades del agua:
El agua en forma de hielo
El agua es un líquido particular porque se dilata cuando se solidifica para formar hielo, a diferencia de otros cuyas moléculas son más lentas y menos enérgicas al contraerse por bajas temperaturas. Esta propiedad expansora es lo que permite que el agua congelada flote.
Las moléculas del agua permiten más separación, logrando que el hielo tenga menos densidad que el agua líquida. En otras palabras, el hielo es más liviano que el volumen de su agua.
El agua líquida
Es la forma más conocida del agua, ya que está presente en nuestra vida cotidiana de variadas formas. Es usada de modo doméstico e industrial, desde lo micro hasta lo macro, en casi todo el mundo. La lluvia es el agua líquida más conocida donde no existen ríos o mares.
Vapor de agua
El agua como vapor o gas es casi invisible a nuestros ojos, pero está presente en el aire circundante que respiramos. El agua cambia de su estado líquido a gaseoso cuando hierve. El vapor es parte del agua que se va enfriando.
Las bajas y altas temperaturas inciden en la formación de vapor de agua. Climas cálidos forman gotas de lluvia. En climas fríos, el vapor de agua se transforma en nieve y granizo.
Fases de los tres estados del agua
Sólo el agua es el elemento natural que se puede manifestar en tres estados físicos: líquido, sólido y gaseoso. Incluso, puede volver a su estado inicial, mediante los siguientes procesos:
- Fusión: De sólido a líquido.
- Evaporación: De líquido a gaseoso.
- Sublimación: De sólido a gaseoso.
- Congelación: De líquido a sólido.
- Condensación: De gaseoso a líquido.
- Deposición: De gaseoso a sólido.
La química del agua
Los cambios de presión atmosférica y temperatura hacen posible las fases físicas del agua, las cuales se pueden explicar también de la siguiente forma:
Fase líquida
Esto es posible debido a que las partículas del agua no están ordenadas. La mezcla de sus moléculas ya no existe, se rompe. Las partículas del agua están bastante cerca unas de otras de manera que el agua no obedece a compresión.
Fase sólida
Las partículas del agua sólida están estrechamente ligadas entre sí. Por esta razón, los cubos de hielo, por ejemplo, conservan su forma independientemente del recipiente donde se encuentren.
Fase gaseosa
Sucede cuando el desorden y agitación de las moléculas es altamente elevado. Las moléculas se separan al máximo para que el gas pueda ser comprimido. El vapor de agua puede adaptarse al recipiente en donde está, aunque sin volumen definido y es invisible.
¿Por qué cambia el agua?
Los cambios de fase del agua son posibles gracias a variaciones de sus propiedades físicas, pero sus características químicas si se mantienen inalterables. En cada fase hay liberación o absorción de calor latente. Veamos como el calor interviene en cada proceso:
- Fusión, evaporación y sublimación absorben calor.
- Congelación, condensación y deposición liberan calor.
La ciencia práctica del agua
El agua es necesaria para sostener la vida en el planeta. Veamos las razones:
- La composición química del agua es 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno (H2O).
- El vapor de agua natural es necesario para luchar contra el temido efecto invernadero.
- En el planeta Tierra existen los océanos con un 97% de agua.
- El agua dulce se encuentra en dos porciones: la subterránea, ríos y lagos abarca un 30% y en los polos glaciares está el 70%.
- En muchas zonas la gente debe usar plantas desalinizadores para obtener agua dulce desde el agua del mar.
- El humano necesita beber unos 2 litros de agua diariamente para que su organismo funcione correctamente.
- El cuerpo humano consta de un 70% de agua.
- El ser humano puede morir tras 7 días sin consumir agua.
- El agua llega al punto de ebullición a los 100 grados centígrados.
- Al llegar a 150 grados centígrados se convierte en gas o vapor.
Datos interesantes sobre los estados del agua
El agua es única en su clase, y varias características así lo demuestran. Estas son aprovechadas por seres vivientes del mundo natural y también por los humanos. Veamos algunos ejemplos:
- El agua pura es incolora, insípida e inodora.
- Es buena transmisora de bajas frecuencias y dependiendo de la temperatura, el sonido puede viajar de entre 1400 y 1600 metros por segundo.
- Delfines y ballenas pueden usar ondas sonoras que se mueven muy bien a través del agua para comunicarse entre ellos.
- Las moléculas de agua tienen alta polarización, permitiendo su buena capilaridad y adhesividad. Esto logra el movimiento de peces pequeños y que la savia de los árboles recorra el interior de los mismos.
- El agua es un solvente por naturaleza. Esta capacidad se pierde al ser mezclada con jabón y permite limpiar objetos.
- La distancia de nuestro planeta Tierra al sol, está en su medida justa para que exista agua tal como la conocemos.
- Se ha descubierto que algunos cometas están compuestos de hielo.
Ahora, que ya conoces todo sobre este maravilloso líquido y los estados del agua, sabes que realmente este es vida.