Ebullición y evaporación

Todos sabemos cuando el agua en una caldera  está hirviendo, pues observamos su agitación y la formación de burbujas adentro del recipiente.  Pero, al observar un charco de agua en el piso, veremos que ella desaparece lentamente.

Eso quiere decir que, a pesar de que la ebullición y la evaporación sean dos tipos de vaporización, y evaporación es un fenómeno de naturaleza diferente de la ebullición.

Ebullición y Evaporación son dos tipos de vaporización

Evaporación

Un líquido se evapora cuando algunas de sus moléculas, las más rápidas, debidamente orientadas en la superficie del líquido, logran llegar a  la superficie y se escapan por el aire.

De esa forma, la intensidad de la evaporación depende de varios factores, como son:

La influencia de la naturaleza del líquido

Si colocamos cinco gotas de éter común en un vaso y cinco gotas de agua en otro, será posible observar que el éter se evaporará con mayor rapidez que el agua.

La rapidez de evaporación de substancias, como el éter, depende de las fuerzas que unen sus moléculas. Por eso, un líquido con moléculas débilmente enlazadas se evaporará más fácilmente que otro en igualdad de condiciones. Es como si algunos líquidos «resistiesen» más a la separación de sus moléculas debido a la fuerza de atracción intramolecular existente. Un ejemplo de esa fuerza es el famoso «puente de hidrógeno», un enlace considerado fuerte que ocurre entre el hidrógeno y un elemento muy electronegativo (Flúor, oxígeno y Nitrógeno por ejemplo) que está presente en uno de los principales componentes de nuestro cuerpo, el agua.

Temperatura

Cuanto mayor la temperatura, mayor la energía cinética media de las moléculas. Eso significa que más rápidas  son las moléculas del líquido haciendo más intensa la evaporación. En general, cualquier líquido evapora a cualquier temperatura.

Superficie de contacto

Cuanto mayor el área del líquido expuesto al aire o vapor, más rápida será la evaporación pues más moléculas estarán pasando al estado de vapor. No confundir «área» del líquido con el «volumen» del líquido en evaporación. Considerando recipientes con el mismo volumen de un líquido, evaporará más rápidamente el recipiente que propicie una mayor área de contacto con el aire.

Presión existente

La presión tiene un valor determinante en el proceso de vaporización de un líquido. Ella actúa como un agente facilitador o un obstáculo en el pasaje de las moléculas más rápidas y orientadas de la superficie del líquido que promueven el  proceso de transición entre la forma líquida y la forma de vapor. Por lo tanto, cuanto mayor la presión, más difícilmente las moléculas con potencial para que salgan del estado líquido y pasen a la forma de vapor logren tal hazaña.

Ebullición

Al revés de la evaporación, la ebullición sólo ocurre en una cierta temperatura, llamada temperatura (o punto) de ebullición.

El punto de ebullición depende de dos factores fundamentales:

Naturaleza del líquido

Cuanto más débil es la unión entre las moléculas, más bajo será el ponto de ebullición ya que menos energía será necesaria para separar las moléculas unas de las otras.

Presión ejercida sobre el líquido

En regiones altas, la presión atmosférica es menor  que al nivel del mar; debido a la disminución de la capa de aire sobre dicho lugar. Por ello los líquidos entran en ebullición más fácilmente en grandes alturas. Cuanto mayor la altura, menor será la temperatura de ebullición y menor será la presión existente.

En general, a cada quilómetro sobre el nivel del mar, la temperatura de ebullición disminuye 3°C.

Por lo tanto, si a una determinada altura el agua hierve a 66°C tendremos 34/3 = 11km, o sea, en lo alto de una montaña de 11km de altura; el Everest mide  8,5 Km. luego  8,5×3 = 25,5; 100-25,5= 74,5°C (esa es aproximadamente la temperatura  en que hierve el agua en lo alto del Everest)

Sabemos que la temperatura es importante hasta en el simple hecho de preparar un té. Por eso, aunque el agua hierva más fácilmente el lo alto de una montaña, hay un aspecto negativo en esa cuestión: cocinar alimentos en recipientes abiertos es mucho más difícil, además que el té o café calentado a esa temperatura no tienen el mismo gusto :-)

Por lo tanto, cocinar porotos en una olla abierta en lo alto de una montaña, por ejemplo, será un proceso más lento do que si cocinásemos a nivel del mar.

En las ollas a presión, el agua hierve por encima  de los 100°C debido a la alta presión de los vapores de agua en el interior de la olla. Como son cerradas, las ollas a presión  no son influenciadas por la altura.