Agua solida en la naturaleza

Forma gaseosa del agua

Un glóbulo de agua líquida, y la depresión cóncava y el rebote en el agua causados por algo que cae a través de la superficie del aguaUn bloque de agua sólida (hielo)Las nubes en la atmósfera de la Tierra se condensan a partir de vapor de agua gaseoso.

El agua (fórmula química H2O) es una sustancia química inorgánica, transparente, insípida, inodora y casi incolora, que es el principal constituyente de la hidrosfera terrestre y de los fluidos de todos los organismos vivos conocidos (en los que actúa como disolvente[1]). Es vital para todas las formas de vida conocidas, aunque no aporta calorías ni nutrientes orgánicos. Su fórmula química, H2O, indica que cada una de sus moléculas contiene un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, unidos por enlaces covalentes. Los átomos de hidrógeno están unidos al átomo de oxígeno en un ángulo de 104,45°.[2] “Agua” es el nombre del estado líquido del H2O en condiciones estándar de temperatura y presión.

Existen varios estados naturales del agua. Forma precipitaciones en forma de lluvia y aerosoles en forma de niebla. Las nubes están formadas por gotas de agua en suspensión y por hielo, su estado sólido. Cuando está finamente dividido, el hielo cristalino puede precipitar en forma de nieve. El estado gaseoso del agua es el vapor de agua.

Ejemplos de la forma gaseosa del agua

Recientemente, en el Laboratory for Laser Energetics de Brighton (Nueva York), uno de los láseres más potentes del mundo hizo estallar una gota de agua, creando una onda de choque que elevó la presión del agua a millones de atmósferas y su temperatura a miles de grados. Los rayos X que atravesaron la gota en la misma fracción de segundo ofrecieron la primera visión de la humanidad del agua en esas condiciones extremas.

Los rayos X revelaron que el agua dentro de la onda de choque no se convirtió en un líquido o gas sobrecalentado. Paradójicamente -pero tal y como esperaban los físicos que entornaban los ojos en las pantallas de una sala adyacente- los átomos se congelaron, formando hielo cristalino.

“Oyes el disparo”, dijo Marius Millot, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California, y “enseguida ves que está pasando algo interesante”. Millot codirigió el experimento con Federica Coppari, también de Lawrence Livermore.

Los resultados, publicados hoy en Nature, confirman la existencia del “hielo superiónico”, una nueva fase del agua con propiedades extrañas. A diferencia del hielo que se encuentra en el congelador o en el polo norte, el hielo superiónico es negro y caliente. Un cubo de hielo superiónico pesa cuatro veces más que uno normal. Se predijo teóricamente por primera vez hace más de 30 años y, aunque nunca se había visto hasta ahora, los científicos creen que podría ser una de las formas de agua más abundantes del universo.

Agua líquida

Sólido, líquido y gaseoso: los tres estados del agua. Vemos cómo el agua se congela y se convierte en hielo y cómo se evapora y se convierte en gas, pero… ¿has visto alguna vez cómo el hielo se evapora directamente en gas? Este proceso se llama sublimación y puedes leerlo todo a continuación.

Componentes del ciclo del agua ” Atmósfera – Condensación – Evaporación – Evapotranspiración – Lagos y ríos de agua dulce – Flujo de agua subterránea – Almacenamiento de agua subterránea – Hielo y nieve – Infiltración – Océanos – Precipitación – Deshielo – Manantiales – Flujo de agua – Sublimación – Escorrentía superficial

La sublimación es la conversión entre las fases sólida y gaseosa de la materia, sin que exista una fase líquida intermedia. Para los que nos interesamos por el ciclo del agua, la sublimación se utiliza más a menudo para describir el proceso de transformación de la nieve y el hielo en vapor de agua en el aire sin que se derrita primero en agua. Lo contrario de la sublimación es la “deposición”, en la que el vapor de agua se convierte directamente en hielo, como los copos de nieve y la escarcha.

No es fácil ver cómo se produce la sublimación, al menos no con el hielo. Una forma de ver los resultados de la sublimación es colgar una camisa mojada al aire libre en un día bajo cero. Al final, el hielo de la camisa desaparecerá. En realidad, la mejor manera de visualizar la sublimación es no utilizar agua, sino dióxido de carbono. Si no sabes a qué me refiero, mira esta imagen de hielo seco. El “hielo seco” es en realidad dióxido de carbono sólido y congelado, que se sublima, o se convierte en gas, a unos fríos -78,5 °C (-109,3 °F). La niebla que se ve es en realidad una mezcla de gas de dióxido de carbono frío y aire frío y húmedo, que se crea cuando el hielo seco se “derrite”… oops, quiero decir se sublima. Más información sobre el hielo seco.

Forma sólida del agua

El agua existe en la superficie de la Tierra como líquido, sólido y vapor. Siempre está cambiando de uno de esos tres estados a otro. Puedes observar fácilmente cómo el agua cambia de líquido a sólido por congelación y de sólido a líquido por fusión. El agua también pasa de líquido a vapor por evaporación y de vapor a líquido por condensación. La condensación es la forma en que se forman las nubes y las gotas de lluvia. El agua puede incluso pasar de vapor a sólido directamente; así es como se forman los copos de nieve, en lo alto de la atmósfera.

La cantidad total de agua cerca de la superficie de la Tierra permanece casi igual a lo largo del tiempo, pero el agua siempre se mueve de un lugar a otro. Puedes pensar en los lugares donde reside el agua, como el océano o los lagos o los glaciares, como “embalses”. El agua se desplaza de un depósito a otro de varias maneras. Puede moverse en forma de líquido, sólido o vapor. Este complicado movimiento del agua de la Tierra se denomina ciclo del agua.

Uno de los “bucles” más importantes del ciclo del agua consiste en la evaporación del agua de la superficie de los océanos, el transporte en forma de vapor de agua a los continentes por los vientos y la precipitación en forma de lluvia o nieve en los continentes. A continuación, las precipitaciones vuelven al océano a través de arroyos, ríos y aguas subterráneas. Usted ha modelado un circuito similar con su sistema de destilación. Otro “bucle” importante en el ciclo del agua es la condensación del vapor de agua en la atmósfera para formar la lluvia, la absorción de la lluvia en el suelo, la absorción del agua por las raíces de las plantas y el retorno de esa agua, en forma de vapor de agua, a la atmósfera mediante la transpiración a través de las hojas de las plantas. También hay muchos otros “bucles”. El ciclo del agua en la Tierra es muy complicado en sus detalles.