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Definición principal
«El agua es la substancia más común de la superficie de la Tierra, cubriendo más del 70%. También se encuentra presente como vapor en la atmósfera terrestre. Es esencial para la vida e influencia en gran medida al tiempo y al clima. Además, juega un papel esencial en las reacciones químicas.»
El agua es utilizada para proporcionar energía hidroeléctrica y de vapor. En los ríos, lagos y océanos forma importantes avenidas de transporte. Como la lluvia y el hielo, baja por las colinas y las montañas, ayudando a erosionar las rocas para que se conviertan en gravilla. Es muy importante ya que la bebemos, la utilizamos para cocinar, lavar, calentar, apagar fuegos, tratar enfermedades y para muchas otras cosas.
Los primeros seres vivos aparecieron en el agua. Durante muchos años no hubo vida fuera de ella; y aún hoy en día la vida en el agua es más abundante que en la tierra. Todos los seres vivos, incluso las plantas, están formados principalmente por agua. Por ejemplo, el cuerpo de un adulto está formado por un 65 a un 75% de agua. El agua le lleva la comida a las células del cuerpo y transporta los residuos fuera de él. También ayuda a mantener la temperatura del cuerpo. La pérdida de más de un 15 o 20% del agua del cuerpo puede tener como resultado la muerte.
Composición del agua
Agua normal
Una molécula de agua está formada de dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O). Por lo tanto, la fórmula del agua es H2O. El agua se produce cuando el hidrógeno se quema ante la presencia del oxígeno. Se forma mediante la descomposición de la material vegetal y animal, y cuando la comida se combina con el oxígeno de los organismos vivos.
Agua pesada
Algunas moléculas del agua contienen formas de hidrógeno que son más pesadas que el convencional. Estas formas más pesadas de moléculas de hidrógeno en agua – deuterio y tritio – son llamadas óxido deuterio y óxido tritio, respectivamente.
Propiedades físicas del agua
El agua pura es un líquido insípido e inodoro. Hierve a 100°C (212°F) y se congela a 0°C (32°F). El agua, como otros líquidos, no puede ser comprimido. Esta propiedad lo convierte en útil para las presas hidráulicas y otro tipo de dispositivos.
La densidad del agua es más grande a una temperatura de 4°C (39.2°F). A esta temperatura, un galón de agua pesa aproximadamente 8,3 libras, un litro de agua, 1 kilogramo; un pie cúbico de agua, aproximadamente 62,4 libras; y un centímetro cúbico de agua, 1 gramo. La densidad máxima del agua es utilizada como un estándar de comparación para expresar la densidad de otros líquidos y sólidos.
A diferencia de otros líquidos, el agua se expande cuando se congela. Cuando el agua se convierte en hielo su volumen aumenta por un factor de 112. Debido a que un peso dado de hielo ocupa un espacio mayor que un peso igual de agua, el hielo tiende a flotar encima del estado líquido. Esta propiedad física del agua tiene importantes consecuencias. Si el agua en el cambio a sólido, el hielo fuese más pesado que el mismo volumen de agua, se hundiría.
Entonces los fondos de los lagos y océanos estarían llenos de hielo, fuera del alcance de los rayos solares. Gradualmente la tierra se volvería más fría, se formaría más y más hielo y con el tiempo, habría poca, o igual ninguna, vida en la tierra.
Calor específico
El calor específico del agua en el sistema métrico es 1 caloría – la cantidad de calor requerida para alcanzar la temperatura de un gramo de un grado Celsius. El agua tiene un calor específico, más alto que casi cualquier otra substancia. Por ejemplo, toma casi 33 veces más calor para elevar la temperatura de un gramo de agua como 1°C, de la que se necesita para elevar la temperatura de un gramo de oro de la misma cantidad. A medida que se calienta, el agua almacena 33 veces más calor que el oro; cuando enfría, el agua emite 33 veces más calor que el oro.
También tiene una influencia importante en el tiempo y en el clima. Los océanos y los grandes lagos son más fríos que las tierras cercanas en verano, y ayudan a enfriar la tierra. En invierno emiten lentamente el calor absorbido en verano y ayudan a calentar la tierra. Las corrientes calientes y frías del agua del océano modifican en gran medida la temperatura de algunas partes de la tierra.
Evaporación
Como otras substancias, el agua toma el calor de sus alrededores cuando se evapora (cambia a vapor). Se necesita una gran cantidad de calor para evaporar el agua – son necesarias aproximadamente 540 calorías para evaporar un gramo al punto de ebullición (100°C). A temperaturas más bajas se necesitan incluso más calorías. Por ejemplo, a la temperatura normal del cuerpo (37°C) se necesitan de 577 calorías para evaporar un gramo de agua. Por tanto, cada gramo de sudor que se evapora, elimina 577 calorías de calor, enfriando el cuerpo. De forma similar, la lluvia evaporada y la nieve quitan grandes cantidades de calor de los alrededores, enfriando de esta forma el aire.
Debido a que el agua absorbe tanto calor al cambiar a vapor, las moléculas de vapor-agua tienen una energía extremadamente alta. Esta propiedad es la que convierte al vapor en una fuente importante de energía.
Condensación
La condensación (cambiar a líquido) del vapor de agua afecta considerablemente al tiempo y al clima. El vapor de agua emite la misma cantidad de calor que necesitó para cambiar a este estado. El calor se emite cuando se genera la niebla, el rocío, la forma de escarcha y el vapor condensado en un radiador.
Solidificación y fusión
Cuando el agua se congela a 0°C, cada gramo de agua emite 80 calorías. La temperatura del agua permanece a 0°C hasta que se congela cada gota.
Cuando el hielo a 0°C se derrite, se absorbe la misma cantidad de calor – las 80 calorías de cada gramo de hielo – y esta temperatura permanece sin cambio hasta que se fusiona completamente. Es por la absorción del calor que el hielo mantienen las bebidas frías.
Tensión superficial
La tensión superficial es causada porque las moléculas se encuentran muy juntas y se empujan unas a las otras hacia dentro, formando una película transparente en el agua. Una aguja flotaría si se colocase cuidadosamente encima de la superficie. Esta tensión permite a las arañas del agua y a ciertos insectos, caminar por el agua. En el uso del agua para el lavado, es necesario reducir esta tensión superficial para permitir que el agua humedezca las partículas de suciedad y que la superficie se lavada; esto se produce por la acción de los jabones y otros detergentes.
El gran disolvente
Se pueden disolver más cosas en el agua que en cualquier otra substancia conocida. Por esta razón el agua pura nunca se encuentra en la naturaleza. El agua de los lagos, ríos y pozos, siempre contiene minerales de la tierra disueltos en ella. Incluso la lluvia, el agua más puro, contiene químicos disueltos en el aire. El agua pura solamente es obtenido bajo métodos especiales de destilación y cuando se produce directamente del hidrógeno y oxígeno.
Los minerales disueltos en agua ayudan a nutrir a los seres vivos. Las substancias dañinas, como la descomposición animal y vegetal o los químicos venenosos, también pueden ser disueltas, y por esta razón es importante que las fuentes de agua potable sean comprobadas. Esto también lo convierte en un buen disolvente, eliminando la suciedad de tejidos, objetos y otros enseres.
Cada río que desemboca en el mar lleva minerales en disolución. Algunos minerales, como la sal, el bromo o el magnesio pueden ser recuperados del mar. Otros minerales ayudan a nutrir a los peces y a otros organismos vivos del mar. Un gran número de minerales y de piedras, incluyendo la pizarra y la piedra arenisca, han sido obtenidos de lechos de marinos prehistóricos.
El ciclo del agua
El calor del sol evapora el agua de la tierra y del mar. El vapor de agua se emite también a través de la transpiración de las plantas y de la respiración de los humanos y animales. Bajo ciertas condiciones, el vapor de agua que hay en la atmósfera se condesa y forma las nubes. Las nubes producen la lluvia, la nieve o el aguanieve y, por la fuerza de la gravedad, cae en la tierra.
Parte del agua que cae fluye a través de la superficie hasta los ríos, que la llevan al mar. Esta agua, llamada escorrentía, causa las principales inundaciones y erosiones. Otra parte del agua es absorbida por el suelo. Una parte de esta agua se evapora por el sol, otra es usada por las plantas y la última se filtra dentro de la superficie para formar parte de las aguas subterráneas.
Purificación del agua
Uno de los procesos fundamentales que tiene que sufrir el agua para poder disfrutar de ella es la purificación de la misma. El proceso de purificación consiste en la eliminación de todo tipo de agentes contaminantes que se encuentren en el agua para poder convertirla en agua potable para su consumo. Con ello logramos la eliminación de bacterias, algas, hongos, parásitos, etc … Con este proceso lo que se pretende es conseguir el agua lo más pura posible. Usar una purificadora de agua es clave a la hora de conseguir un agua de mayor calidad, y con ello poder eliminar los compuestos químicos, los elementos no deseados, materiales orgánicos e inorgánicos y los contaminantes biológicos que pueda contener.
Sabías que…
- Hay aproximadamente 326 millones de millas cúbicas (1,4 billones de kilómetros cúbicos) de agua en la Tierra.
- Solamente un 3% del agua de la Tierra es dulce. Aproximadamente las tres-cuartas partes del agua dulce se encuentra congelada en capas de hielo y en los glaciares. Los glaciares contienen tanta agua como podría fluir en los ríos de toda la tierra durante 1.000 años.
- Todos los seres vivos están compuestos por agua en su mayor parte. Por ejemplo, el cuerpo de un humano contiene de un 50 a un 70% de agua, un elefante un 70%, una patata un 80% y un tomate aproximadamente un 95%.
- En promedio, una persona toma sobre 60.600 litros (16.000 galones) de agua durante toda su vida.
- Una persona gasta en su casa un promedio de 300 litros de agua al día.
- El gasto más grande de agua es el realizado por la industria. Utiliza sobre 300 litros (80 galones) de agua para crear el papel de un periódico del domingo, y sobre 170 litros de agua por kilogramo (20 galones por libra) de acero producido.
- El agua es utilizado y reutilizado una y otra vez – nunca se agota. Cada vaso de agua que bebes contiene moléculas de agua que han sido utilizadas innumerables veces antes.
Fuentes:
http://www.biogeociencias.com/Webaugasminerales/Publicar/Enlacesdeinteres.htm
http://platea.pntic.mec.es/~iali/personal/agua/agua/propieda.htm
http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/overview.html
La densidad del agua se utiliza como estándar para calcular las de otras substancias en estado líquido y sólido. Además, una propiedad característica del agua es que se expande cuando se solidifica ocupando mayor espacio y pesando menos que el agua en estado líquido.
Cuenta con un calor específico, casi el más alto de cualquier otra substancia.Para evaporarse toma la calor de los alrededores, es lo que sucede cuando el agua se convierte en hielo, o para mantener las bebidas frías. Cuando se condensa, pasando a líquido, emite el calor que absorbió cuando pasó a vapor. Por lo tanto, durante la solidificación y la fusión también absorbe y emite el mismo número de calorías. Por ejemplo, cuando se congela a 0 C absorbe 80 calorías, que son emitidas cuando se fusiona y vuelve a estado líquido.
Otra de sus propiedades es que es un gran disolvente, uno de los mejores de la Tierra. Además, nunca se agota ya que sigue un ciclo continuo, por o que siempre se está reutilizando.
JUAN BERMEJO dice
El agua es fundamental y lamentablemente muchas personas no lo valoran.