¿Qué es la condensación?
Es el cambio de estado de la materia que se encuentra en estado gaseoso y que pasa a forma líquida. Se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación (sólido, líquido o gas) sin que ocurra un cambio en su composición.
La condensación es el proceso inverso a la evaporación, mientras que, si se produce el cambio de estado gaseoso directamente a estado sólido, el proceso se denomina deposición o cristalización.
Proceso de condensación
El paso de un gas a estado líquido depende, entre otros factores, de la presión y la temperatura. Sin embargo, se suele hablar de condensación cuando seste cambio de estado se produce a la presión ambiental. Cuando se usa una sobrepresión para forzar esta transición, el proceso se llama licuefacción.
La condensación se produce cuando un gas es enfriado hasta su punto o temperatura de rocío, sin embargo, también puede alcanzarse variando la presión del gas. Esto puede hacerse de forma artificial con un aparato llamado condensador.
Condensación del agua en la atmósfera
El paso del vapor de agua atmosférico a estado líquido se da cuando la presión de vapor de agua es mayor que la presión de vapor de saturación. Este hecho puede producirse bien porque aumente la primera o por un descenso de la segunda. La energía que se desprende en el proceso de condensación es equivalente al calor latente de vaporización.
Los descensos de temperatura son la causa fundamental de una disminución de la presión de vapor de saturación. Existen tres mecanismos diferentes de enfriamiento en la atmósfera:
- Mezcla de masas de aire a diferente temperatura
- Contacto con una superficie fría
- Enfriamiento adiabático, propiciado por la menor presión del aire cuando asciende.
Además, es condición necesaria para la condensación del vapor atmosférico que existan núcleos de condensación sobre los que puedan formarse las gotas. Se denominan partículas higroscópicas, por su capacidad para absorber humedad.
En caso de no existir estas partículas, el agua puede permanecer en la atmósfera en forma de vapor incluso aunque la presión de vapor de agua sea mayor que la presión de vapor de saturación.
Estos núcleos de condensación son aerosoles de muy diversos tipos, procedentes de los océanos (partículas de sal), los volcanes o la actividad industrial. Menos efectivos son los procedentes del polvo terrestre.
Formas de condensación en la atmósfera
Existen 2 formas fundamentales de condensación: por un lado, las nieblas, ligadas a condiciones de estabilidad atmosférica, y por otro, las nubes, asociadas a condiciones de inestabilidad.
Las nieblas pueden ser de tres tipos, en función de su origen:
- Nieblas de advección. Se forman por enfriamiento de las capas de aire superficiales, generalmente sobre superficies marinas. Se dan cuando se desplaza aire caliente sobre una superficie fría.
- Nieblas de irradiación. Formadas por un enfriamiento del aire en contacto con la superficie terrestre durante la noche. Son típicas en invierno, en condiciones de inversión térmica.
Las nubes constituyen la principal forma de condensación en la atmósfera. Se originan por condensación y sublimación atmosférica sobre los núcleos de condensación (para formar gotitas) y sublimación, en caso de formar cristales de hielo.
Son de vital importancia en el ciclo del agua al generar precipitación como vía de regreso del agua a la superficie terrestre. Las precipitaciones pueden ser en estado líquido (lluvia) o sólido (nieve, granizo o graupel).
Condensación del agua en la superficie
Al vapor de agua del aire que se condensa sobre superficies frías se le llama rocío.
Esto sucederá cuando la temperatura de la superficie sea más fría que la temperatura de saturación para la presión a la que se encuentra el vapor de agua. Se produce un recalentamiento de la superficie ya que durante el proceso la molécula de agua libera energía en forma de calor.