El vapor de agua es el más potente de los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre. La capacidad máxima de vapor de agua que puede contener el aire depende de la temperatura del aire. El aire caliente puede contener más vapor de agua.
El agua continúa ciclando continuamente a través de la atmósfera. Se evapora de la superficie de la Tierra. Durante este proceso, se eleva en la atmósfera en corrientes ascendentes calientes hacia la atmósfera. Por el contrario, se condensa de nuevo en la superficie de la Tierra en forma de nubes. Luego es arrastrado por el viento, alcanzando así la superficie de la Tierra en forma de lluvia o nieve. El ciclo del vapor de agua de evaporación y condensación es un medio crucial para transferir el calor y la energía de la superficie de la Tierra a la atmósfera.
Presencia de vapor de agua en el aire
El vapor de agua contenido en la atmósfera por encima de la temperatura de 100 o C se denomina vapor. La fase líquida del agua entra en la fase gaseosa mediante dos procesos principales: evaporación y ebullición. Ambos son cambios físicos. La evaporación es el proceso por el cual las moléculas de agua salen de la superficie del recipiente hacia la atmósfera. La ebullición es el proceso que implica la transferencia de energía térmica a las moléculas de agua. Ambos procesos implican una transición de fase.
El cambio de este vapor de agua de nuevo al estado líquido se conoce como condensación . Las propiedades químicas del agua siguen siendo las mismas, principalmente en todos estos procesos, evaporación, ebullición y condensación.
El ciclo biológico que involucra los cambios en los estados físicos del agua se conoce como el ciclo del agua, representado a continuación:
Factores que afectan el vapor de agua en el aire
- El vapor de agua se modifica, es decir, se fija por la temperatura del aire.
- El calor de la superficie afecta la tasa de evaporación del agua de la superficie. Esto conduce a una mayor concentración de vapor de agua en la atmósfera inferior, que absorbe y emite radiación de onda larga.
Humedad absoluta vs. relativa: El vapor de agua contenido en el aire se llama humedad absoluta. El vapor de agua en el aire en comparación con el vapor de agua que el aire puede contener se llama humedad relativa. El espacio en la atmósfera que contiene agua varía dependiendo de la temperatura y la presión.
Experimento para mostrar la presencia de vapor de agua en el aire
El vapor de agua está contenido en la atmósfera, lo que se puede representar fácilmente mediante el siguiente experimento:
Aparato: un vaso de precipitados y cubitos de hielo .
Procedimiento: se puede realizar el siguiente procedimiento para mostrar la presencia de vapor de agua en el aire:
1. Coge el vaso de precipitados y sécalo por fuera.
2. Coloque los cubitos de hielo en el vaso de precipitados.
3. Deje el hielo junto con el vaso de precipitados intactos durante algún tiempo.
Observaciones –
Las gotas de agua se acumulan en el exterior del vaso de precipitados. Tome un papel de cloruro de cobalto azul seco. En presencia de agua, el papel se vuelve de color rosa.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Por qué los días más bochornosos ocurren en el punto álgido del calor del verano?
Responder:
Dado que el aire más cálido contiene más vapor de agua. Por lo tanto, los días más bochornosos ocurren en el punto álgido del calor del verano. Cuando la temperatura desciende, el aire puede contener menos cantidad de vapor de agua. Una parte de ella puede convertirse en agua líquida.
Pregunta 2: Las gotas de agua son visibles en el césped en una fresca mañana de verano, incluso en ausencia de lluvia. ¿Por qué?
Responder:
Las gotas de agua son visibles en el césped en una mañana fresca de verano, incluso en ausencia de lluvia, lo más probable es que provengan de los vapores de agua que eventualmente conducen a la formación de gotas de agua cuando se enfría hasta el punto de rocío. En el punto de rocío, el agua comienza a condensarse en el aire.
Pregunta 3: Explique el procedimiento de creación del vapor de agua.
Responder:
El vapor de agua se produce como resultado de la ebullición del agua líquida. Esto se conoce como evaporación. También se puede producir a partir de la sublimación del hielo. Se elimina de la atmósfera por el proceso de condensación en condiciones atmosféricas típicas.
Pregunta 4: ¿Cómo afecta el vapor de agua al calentamiento de la Tierra?
Responder:
El vapor de agua se considera uno de los gases de efecto invernadero más vitales de la Tierra. Constituye alrededor del 90% del efecto invernadero natural de la Tierra. Esto, a su vez, permite mantener la Tierra muy caliente para sustentar la vida. Por lo tanto, el vapor de agua es crucial para el tiempo y el clima.
Pregunta 5. Explique las diferentes formas en que el vapor de agua se libera en la atmósfera.
Responder:
Las siguientes son las diferentes formas en que el vapor de agua se libera en la atmósfera.
- Evaporación del agua contenida en océanos, lagos y estanques debido al calor atmosférico.
- Producción de vapor por factorías y centrales térmicas.
- Transpiración de vapor de agua por las plantas.
- Excreción de vapor de agua a través de animales.
Pregunta 6. Indique alguna característica del vapor de agua.
Responder:
Las moléculas de vapor de agua son básicamente gotas de agua en forma gaseosa. Estas moléculas son más ligeras que las moléculas de nitrógeno y oxígeno que constituyen aproximadamente el 99% de la atmósfera.