Procesos de condensación sólida (depósitos)

El proceso por el cual el vapor de agua se transforma directamente en hielo sin pasar por el estado intermedio líquido, se llama condensación sólida. Algunas veces también se le da el nombre de sublimación, pero este término está más bien reser­vado al cambio de estado inverso, es decir: al paso del estado sólido al gaseoso.

Este fenómeno no es tan corriente como la condensación. Los núcleos sobre los cuales se producen los depósitos son menos numerosos que los núcleos de condensa­ción. Se les llama núcleos de sublimación.

La tensión de vapor saturante sobre el hielo a la misma temperatura es li­geramente inferior a la tensión de vapor saturante sobre el agua subfundida.

La temperatura del punto de congelación es la temperatura a que debe llevarse una muestra de aire húmedo, por enfriamiento a presión constante, para que se satu­re con relación a una superficie plano de hiela. Si la temperatura desciende por debajo del punto de congelación, el vapor de agua puede depositarse en forma de hielo sobre ciertos cuerpos, incluso sobre otras superficies de hielo (es decir: sobre núcleos de sublimación).

La condensación sólida puede producirse incluso cuando el aire no está aún saturado con relación al agua a la misma temperatura. Sin embargo, en la atmósfera, las partículas nubosas heladas no se forman generalmente hasta que no se alcance la saturación con respecto al agua líquida. Se supone que el vapor de agua se condensa primeramente en estado líquido sobre un cierto tipo de núcleos de condensación. Si estos últimos son tales que puedan servir como núcleos de congelación, entonces el agua que se condensa sobre ellos puede helarse. Aún no se sabe muy bien cómo provocan la congelación estos núcleos, pero parece ser que la propiedad esencial reside en el hecho de que la estructura de la película de agua que resulta de la condensación es semejante a la de un cristal de hielo.

Por otra parte, algunas veces puede suceder que haya ya presentes cristales de hielo que caen de las nubes heladas situados en niveles superiores. Si la tensión de vapor saturante es superior a la tensión de vapor saturante con relación al hielo, entonces la condensación sólida se efectúa directamente sobre los cristales de hielo.

Se había explicada que para modificar el estado de un cuerpo era necesario suministrarle o retirarle calor. Mientras se efectúa el cambio de estado, la temperatura permanece constante, lo que prueba que el aporte de calor no la modifica.

Por ejemplo: el agua comienza a hervir a 100°c a la presión normal de una atmósfera. Cuando pasa del estado líquido al gaseoso, su temperatura no se eleva, incluso si continuamos proporcionándole calor. Esta cantidad de calor, necesaria para separar las moléculas, se llama calor latente de vaporización.

Este calor latente se libera más tarde cuando el vapor de agua se condensa volviendo al estado líquido. Del mismo modo, el hielo para fundirse necesita un aporte de calor, el cual se llama calor latente de fusión. Igualmente, este calor se libera después cuando el agua al congelarse vuelve al estado de hielo.

Se utiliza la palabra humedad para designar cualquier medida de la cantidad de vapor de agua contenido en un volumen dado de aire. Por ejemplo: algunas veces la humedad se expresa directamente por la meso de vapor de agua contenido en la unidad e volumen de aire. También puede ser definida indirectamente por la razón entre la tensión de vapor de agua y la presión total ejercida por el conjunto de gases atmosféricos.

Para expresar el contenido de vapor de agua en el aire se utiliza a menudo un parámetro muy cómodo que es la humedad relativa.

Es la relación entre la masa de vapor de agua contenida actualmente en un volumen dado de aire y la que podría contener el mismo volumen si estuviese saturado la misma temperatura. Generalmente se expresa en tanto por ciento.

Muchas sustancias orgánicas tienen la propiedad de reaccionar a las varia­ciones de la humedad relativa del aire: es el caso de los cabellos humanos, y aprovechando esta propiedad se han podido construir con ellos instrumentos paro medir la humedad relativa.

Hay que hacer notar que la humedad relativa puede variar, incluso si el contenido de vapor de agua permanece constante. Esto se produce cuando cambia la temperatura de la muestra de aire.

Por eso, la humedad relativo suele alcanzar sus valores máximos aproximada-mente cuando amanece, ya que es entonces cuando se produce la temperatura mínima del aire. En ciertos casos, el aire puede alcanzar su temperatura de saturación. Si se produce la condensación, se pueden formar neblinas o nieblas. Más tarde, durante el día, la temperatura se elevo y esto implica una disminución de lo humedad relativa, lo que supone la desaparición de la niebla o de la neblina.