Condensación
La condensación es el cambio de estado de la materia de la fase gaseosa a la fase líquida , y es el inverso de la vaporización . La palabra se refiere con mayor frecuencia al ciclo del agua . [1] También se puede definir como el cambio de estado de vapor de agua a agua líquida cuando entra en contacto con una superficie líquida o sólida o núcleos de condensación de nubes dentro de la atmósfera . Cuando la transición ocurre de la fase gaseosa a la fase sólida directamente, el cambio se llama deposición .
Iniciación
La condensación se inicia por la formación de cúmulos atómicos o moleculares de esa especie dentro de su volumen gaseoso (como la formación de gotas de lluvia o copos de nieve dentro de las nubes ) o en el contacto entre dicha fase gaseosa y una superficie líquida o sólida. En las nubes , esto puede ser catalizado por proteínas nucleadoras de agua , producidas por microbios atmosféricos, que son capaces de unir moléculas de agua gaseosa o líquida. [2]
Escenarios de reversibilidad
Aquí surgen algunos escenarios de reversibilidad distintos con respecto a la naturaleza de la superficie.
- La absorción en la superficie de un líquido (ya sea de la misma sustancia o de uno de sus solventes) es reversible como la evaporación . [1]
- adsorción (en forma de gotas de rocío) sobre una superficie sólida a presiones y temperaturas superiores al punto triple de la especie , también reversible como evaporación.
- adsorción sobre superficies sólidas (como capas suplementarias de sólido) a presiones y temperaturas inferiores al punto triple de la especie —es reversible como sublimación .
Escenarios más comunes
La condensación ocurre comúnmente cuando un vapor se enfría y/o se comprime hasta su límite de saturación cuando la densidad molecular en la fase gaseosa alcanza su umbral máximo. El equipo de compresión y enfriamiento de vapor que recoge líquidos condensados se denomina "condensador" .
Medición
La psicrometría mide las tasas de condensación por evaporación en la humedad del aire a distintas presiones atmosféricas y temperaturas. El agua es el producto de la condensación de su vapor; la condensación es el proceso de dicha conversión de fase.
Aplicaciones de la condensación
La condensación es un componente crucial de la destilación , una importante aplicación en la química industrial y de laboratorio.
Como la condensación es un fenómeno natural, a menudo se puede utilizar para generar agua en grandes cantidades para el consumo humano. Muchas estructuras se construyen únicamente con el fin de recoger agua de la condensación, como los pozos de aire y las vallas de niebla . Estos sistemas se pueden utilizar a menudo para retener la humedad del suelo en zonas donde se está produciendo una desertificación activa , tanto es así que algunas organizaciones educan a las personas que viven en las zonas afectadas sobre los condensadores de agua para ayudarles a afrontar la situación de forma eficaz. [3]
También es un proceso crucial en la formación de rastros de partículas en una cámara de nubes . En este caso, los iones producidos por una partícula incidente actúan como centros de nucleación para la condensación del vapor que produce los rastros de "nubes" visibles.
Las aplicaciones comerciales de la condensación, tanto por parte de los consumidores como de la industria, incluyen la generación de energía, la desalinización de agua, [4] la gestión térmica, [5] la refrigeración, [6] y el aire acondicionado. [7]
Adaptación biológica
Numerosos seres vivos utilizan el agua que se vuelve accesible por condensación. Algunos ejemplos de ellos son el diablo espinoso australiano , los escarabajos oscuros de la costa de Namibia y las secuoyas costeras de la costa oeste de los Estados Unidos .
Condensación en la construcción de edificios
La condensación en la construcción de edificios es un fenómeno no deseado, ya que puede causar humedad , problemas de salud relacionados con el moho , podredumbre de la madera , corrosión , debilitamiento de las paredes de mortero y mampostería y pérdidas de energía debido al aumento de la transferencia de calor . Para aliviar estos problemas, es necesario reducir la humedad del aire interior o mejorar la ventilación del aire en el edificio. Esto se puede hacer de varias formas, por ejemplo, abriendo ventanas, encendiendo extractores de aire, utilizando deshumidificadores, secando la ropa al aire libre y cubriendo ollas y sartenes mientras se cocina. Se pueden instalar sistemas de aire acondicionado o ventilación que ayuden a eliminar la humedad del aire y a mover el aire por todo el edificio. [8] La cantidad de vapor de agua que se puede almacenar en el aire se puede aumentar simplemente aumentando la temperatura. [8] Sin embargo, esto puede ser un arma de doble filo, ya que la mayor parte de la condensación en el hogar se produce cuando el aire cálido y cargado de humedad entra en contacto con una superficie fría. A medida que el aire se enfría, ya no puede contener tanto vapor de agua. Esto conduce a la deposición de agua en la superficie fría. Esto es muy evidente cuando se utiliza la calefacción central en combinación con ventanas de un solo cristal en invierno.
La condensación entre estructuras puede ser causada por puentes térmicos , aislamiento insuficiente o faltante, impermeabilización o acristalamiento aislante . [9]
Mesa
A De | Sólido | Líquido | Gas | Plasma |
|---|---|---|---|---|
| Sólido | Fusión | Sublimación | ||
| Líquido | Congelación | Vaporización | ||
| Gas | Declaración | Condensación | Ionización | |
| Plasma | Recombinación |
Véase también
Referencias
- ^ ab IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "condensación en la química atmosférica". doi :10.1351/goldbook.C01235
- ^ Schieormeier, Quirin (28 de febrero de 2008). "Se encuentran bacterias que producen lluvia en todo el mundo". Nature . Consultado el 21 de junio de 2018 .
- ^ FogQuest - Proyectos de recolección de niebla y recolección de agua - Bienvenido Archivado el 23 de febrero de 2009 en Wayback Machine
- ^ Warsinger, David M.; Mistry, Karan H.; Nayar, Kishor G.; Chung, Hyung Won; Lienhard V., John H. (2015). "Generación de entropía de desalinización alimentada por calor residual a temperatura variable". Entropía . 17 (11): 7530–7566. Bibcode :2015Entrp..17.7530W. doi : 10.3390/e17117530 .
- ^ White, FM 'Transferencia de calor y masa' © 1988 Addison-Wesley Publishing Co. págs. 602–604
- ^ Preguntas y respuestas: Condensador refrigerado por aire de microcanales; Heatcraft Worldwide Refrigeration; abril de 2011; "Copia archivada" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 17 de abril de 2012 . Consultado el 20 de febrero de 2013 .
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ) - ^ Enright, Ryan (23 de julio de 2014). "Condensación gota a gota en superficies micro y nanoestructuradas" (PDF) . Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering . 18 (3): 223–250. Bibcode :2014NMTE...18..223E. doi :10.1080/15567265.2013.862889. hdl : 1721.1/85005 . S2CID 97855214. Archivado (PDF) desde el original el 23 de septiembre de 2019.
- ^ ab "Condensación". Property Hive. Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2013.
- ^ "Condensación en el hogar: ¿qué la provoca?". diydata.com . Archivado desde el original el 13 de enero de 2008.
- Fuentes
