Evaporación

Te explicamos qué es la evaporación y en qué consiste, con ejemplos. Además, cómo interviene en el ciclo del agua y su diferencia con la ebullición.

¿Qué es la evaporación?

La evaporación es un proceso físico mediante el cual una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso. Este fenómeno ocurre en la superficie del líquido, a cualquier temperatura, y de manera lenta y gradual.

Aunque la evaporación de un líquido puede ocurrir a cualquier temperatura, si se aumenta la temperatura del líquido, más rápido ocurre la evaporación.

La evaporación es de vital importancia para sostener la vida en el planeta Tierra, pues es una de las etapas del ciclo del agua, que es un ciclo biogeoquímico que permite el desplazamiento del agua entre distintas regiones del planeta y garantiza su disponibilidad para todos los seres vivos.

Ver además: Fenómenos físicos

¿En qué consiste el proceso de evaporación?

El proceso de evaporación comienza cuando las moléculas que están ubicadas en la superficie del líquido se mueven en la dirección apropiada y con la energía cinética suficiente para vencer las fuerzas intermoleculares que las mantienen unidas en la fase líquida.

La energía cinética es la energía que posee un cuerpo (en este caso, las moléculas de agua) debido a su movimiento. A medida que aumenta la temperatura, también lo hace la energía cinética. Por ello, al aumentar la temperatura del agua, las moléculas se mueven con mayor rapidez y pueden separarse con más facilidad.

Esto ocurre porque, cuando las moléculas de la superficie alcanzan suficiente energía, superan las fuerzas de atracción entre ellas, se separan y pasan del estado líquido al gaseoso.

Ver también: Cambio físico

Tipos de evaporación

El proceso de evaporación puede producirse de manera espontánea en la naturaleza cuando aumenta la temperatura de un líquido, o bien ser inducido en un ambiente artificial mediante la acción del ser humano. En este sentido, se pueden definir dos tipos de evaporación:

• Evaporación natural. Ocurre en la naturaleza de forma espontánea, sin la influencia del hombre. Un ejemplo es la evaporación del agua de un lago cuando aumenta su temperatura por el calentamiento que provoca el sol.
• Evaporación asistida. Es aquella generada de manera artificial por el ser humano, generalmente en un laboratorio. Se utiliza como método para separar los componentes de una disolución o de una mezcla.

Ejemplos de evaporación

A continuación se detallan algunos ejemplos cotidianos en los que puede observarse el proceso de evaporación:

1. El secado de la ropa mojada puesta al sol, cuando se evapora el agua sobre su superficie.
2. El secado natural del cabello húmedo luego de un baño.
3. La desaparición gradual del sudor, luego de hacer ejercicio.
4. La evaporación del agua de ríos y mares.
5. El secado gradual del suelo, luego de limpiarlo con agua.
6. La obtención de sal marina a partir de la evaporación del agua de mar en una salina.
7. La reducción y desaparición de los charcos formados por la lluvia, una vez que esta cesó y salió el sol.
8. El secado de las gotas de rocío que se forman sobre las hojas de las plantas al amanecer.
9. La evaporación del agua en los bebederos de los perros y gatos.
10. La evaporación del agua en una olla descubierta mientras se cocina.

Diferencias entre vaporización, evaporación y ebullición

Se denomina vaporización al proceso de cambio de una sustancia del estado líquido al estado gaseoso.

La vaporización puede ocurrir a través de dos procesos:

• Evaporación. Es el paso gradual de una sustancia del estado líquido al estado gaseoso. Ocurre únicamente en la superficie del líquido y puede darse a cualquier temperatura.
• Ebullición. Es el paso de una sustancia del estado líquido al gaseoso, cuando la temperatura de todo el líquido alcanza o supera su punto de ebullición. En este caso, el cambio de estado se produce en toda la masa del líquido, no solo en la superficie.

El punto de ebullición de una sustancia líquida es la temperatura a la que su presión de vapor se iguala con la presión del entorno. Cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión atmosférica (1 atm), se denomina punto de ebullición normal. Este valor es característico de cada sustancia.

La evaporación en el ciclo del agua

El ciclo del agua o ciclo hidrológico es el proceso mediante el cual el agua circula sobre y por debajo de la superficie de la tierra.

Durante este ciclo el agua se desplaza de unas regiones a otras y cambia de estado físico, es decir, se puede pasar de líquida a sólida, de sólida a líquida, de líquida a gaseosa, de gaseosa a líquida, de sólida a gaseosa y de gaseosa a sólida.

La evaporación es una de las etapas fundamentales del ciclo del agua. Comienza cuando el agua presente en la superficie terrestre se evapora. Luego, el vapor de agua asciende mezclado con el aire, se enfría, se condensa y forma las nubes (en un proceso denominado condensación).

Posteriormente, el agua condensada en las nubes cae nuevamente en la superficie terrestre. Si el clima es cálido, lo hace en forma de lluvia o precipitación; si es frío, puede hacerlo como granizo o nieve.

La evaporación es una etapa muy importante del ciclo del agua, ya que permite mantener los niveles adecuados de humedad en la atmósfera, indispensables para la vida en el planeta.

Puede servirte: Ciclo del agua

Evaporación como método de separación de mezclas

El proceso de evaporación puede emplearse como un método para separar los componentes de una mezcla (combinación de dos o más sustancias sin uniones químicas entre ellas) o disolución (mezcla homogénea).

Existen distintas técnicas para lograr la evaporación de un componente y separarlo del resto, entre ellas:

Evaporación al aumentar la temperatura de la mezcla

Consiste en calentar una mezcla, generalmente una mezcla sólido-líquido, hasta que las moléculas del líquido adquieran suficiente energía para separarse de la superficie y pasar a la fase gaseosa. Las moléculas del componente sólido permanecen en el recipiente.

Este procedimiento se aplica para separar mezclas que no contengan disolventes inflamables y también se utiliza para secar sólidos.

Evaporación al disminuir la presión que rodea la mezcla

Consiste en reducir la presión que rodea a una mezcla (sólido-líquido), lo que facilita que las moléculas del líquido se separen y pasen a la fase gaseosa, debido a la baja presión. El componente sólido queda retenido en el recipiente.

Este proceso se suele realizar a temperatura ambiente (25 ºC) y se utiliza para secar sustancias que son inestables a altas temperaturas.

Evaporación al combinar el aumento de la temperatura y la disminución de la presión

Consiste en combinar los dos procedimientos anteriores y se aplica para separar mezclas cuyos componentes presentan cierta inestabilidad ante temperaturas elevadas.

Un ejemplo de aplicación de la evaporación como un método de separación de mezclas se puede ver en las salinas, donde el calor del sol provoca la evaporación del agua de mar, mientras la sal sólida queda depositada en el fondo de grandes estanques.

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Referencias

• Manzur, A., & Cardoso, J. (2015). Revista mexicana de física E, 61(1), 31-34.
• Fiedler, R. (1955, June). La importancia del proceso de evaporación solar para la industria del Salitre. In Anales del Instituto de Ingenieros de Chile (No. 9-10, pp. ág-397).
• Peter Atkins,Loretta Jones (2012). Principios de química Los caminos del descubrimiento. Editorial Médica Panamericana. ISBN: 09789500602822