Ebullición para niños
La ebullición es un proceso físico fascinante donde un líquido se transforma en gas. Imagina que calientas agua en una olla: cuando el agua alcanza una temperatura específica, llamada punto de ebullición, empieza a burbujear y a convertirse en vapor.
Este cambio ocurre porque las partículas del líquido ganan mucha energía cinética (energía de movimiento) al calentarse. Se mueven tan rápido que se separan y se convierten en gas.
Aunque la ebullición es parte de un fenómeno más grande llamado vaporización, es diferente de la evaporación. La evaporación es un proceso lento que ocurre en la superficie del líquido, incluso a bajas temperaturas. La ebullición, en cambio, es rápida y sucede en todo el líquido cuando alcanza su punto de ebullición.
La temperatura a la que un líquido hierve depende de la sustancia y de la presión a la que está sometido. Por ejemplo, el agua hierve a 100 °C (212 °F) al nivel del mar. Pero en una olla a presión, el agua puede alcanzar 105 °C o 110 °C antes de hervir, porque la presión dentro de la olla es mayor. Esto hace que la comida se cocine más rápido. Si estás en un lugar con mucha altitud, como una montaña, el agua hierve a una temperatura más baja porque la presión atmosférica es menor.
Si añades sal al agua, su punto de ebullición puede subir un poco, pero las cantidades que usamos al cocinar no son suficientes para que notes una gran diferencia.
Desde hace mucho tiempo, la ebullición se usa para purificar el agua, especialmente a alta presión. Esto se debe a que muchos microorganismos que pueden causar enfermedades mueren a altas temperaturas.
Contenido
¿Cómo se produce la ebullición?
Ebullición con burbujas
Cuando calientas un líquido, como el agua, en una superficie, verás que se forman burbujas. Este tipo de ebullición se llama ebullición nucleada. Las burbujas nacen en pequeños puntos de la superficie caliente, que se llaman "sitios de nucleación". Cuanto más caliente está la superficie, más burbujas aparecen.
Si la superficie del recipiente es un poco rugosa, o si el líquido tiene algunos aditivos, es más fácil que se formen estas burbujas. Pero si la superficie es muy lisa, como el plástico, el líquido puede calentarse por encima de su punto de ebullición sin que hierva de inmediato. A esto se le llama "retraso de ebullición".
A veces, aunque la mayor parte del líquido no esté hirviendo, si una zona recibe mucho calor, pueden formarse burbujas allí. Estas burbujas suelen desaparecer rápidamente al entrar en contacto con el resto del líquido más frío.
Ebullición de película
Si una superficie está muchísimo más caliente que el líquido, se puede formar una capa delgada de vapor entre la superficie y el líquido. Esta capa de vapor actúa como un aislante, impidiendo que el calor se transfiera bien. A esta situación se le llama ebullición de película. Un ejemplo de esto es el efecto Leidenfrost, donde una gota de agua "baila" sobre una superficie muy caliente.
¿Dónde ocurre la ebullición?
Ebullición en un recipiente
La ebullición en depósito ocurre cuando el líquido está quieto en un recipiente y no hay un flujo forzado. El movimiento del líquido se debe solo a los cambios de densidad que ocurren al calentarse.
Ebullición en movimiento
La ebullición en flujo sucede cuando el líquido se está moviendo, por ejemplo, a través de tuberías. Este movimiento puede ser causado por bombas o por diferencias de densidad. En estos casos, el líquido puede tener zonas que son solo líquidas, solo gaseosas o una mezcla de ambas. Este tipo de ebullición es muy importante en sistemas como las centrales eléctricas.
Ebullición en espacios pequeños
La ebullición confinada se refiere a la ebullición que ocurre en espacios muy pequeños o estrechos. En estas condiciones, las burbujas de vapor pueden quedar atrapadas y actuar como "semillas" para que se forme más vapor. Este tipo de ebullición es útil para enfriar aparatos electrónicos.
Usos de la ebullición
Refrigeración y aire acondicionado
Muchos sistemas de refrigeración y aire acondicionado usan la ebullición. Comprimen un gas hasta que se vuelve líquido y luego lo dejan hervir. Al hervir, este líquido absorbe calor de su alrededor, enfriando el refrigerador, el congelador o el aire de un edificio. Se usan líquidos como propano, amoníaco o dióxido de carbono.
Para obtener agua segura para beber
Hervir el agua es una de las formas más antiguas y efectivas de hacerla segura para beber. Al calentarla a 100 °C (212 °F), se eliminan la mayoría de los microbios que causan enfermedades. No cambia el sabor del agua y es efectivo incluso si el agua tiene algunas partículas.
Aunque hervir el agua es muy útil en emergencias o en lugares donde no hay sistemas de purificación, no elimina toxinas químicas o algunas impurezas.
La mayoría de los microbios mueren rápidamente al hervir el agua. Por ejemplo, la bacteria E. coli muere en menos de un minuto. Aunque algunas esporas bacterianas pueden sobrevivir a 100 °C, no suelen transmitirse por el agua ni causan problemas intestinales. Por eso, no es necesario que el agua esté completamente estéril para ser segura para beber.
El consejo de hervir el agua durante diez minutos es para asegurar que todos los microbios se eliminen, ya que la desinfección comienza a temperaturas superiores a 60 °C (140 °F). Ver el agua burbujear es una señal clara de que está desinfectada, incluso sin un termómetro.
En la cocina
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Hervir es un método común para cocinar alimentos en agua o líquidos como caldo o leche que están hirviendo. Cocinar a fuego lento es un hervor suave, mientras que escalfar es cuando el líquido se mueve pero apenas burbujea.
Como ya mencionamos, el punto de ebullición del agua es de 100 °C (212 °F) al nivel del mar. La presión y lo que contenga el líquido pueden cambiar este punto. A gran altitud, el agua hierve a una temperatura más baja (por ejemplo, a 1600 metros de altura, hierve a unos 95 °C). Esto puede hacer que la comida tarde más en cocinarse. Por el contrario, en una olla a presión, la temperatura del agua es más alta, lo que acelera la cocción.
Calentamiento de alimentos en su propio empaque
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Algunos alimentos vienen envasados en "bolsas para hervir" (conocidas como boil-in-bag). Estos alimentos se calientan o cocinan directamente en agua hirviendo dentro de su empaque. Las bolsas de plástico pueden ser impermeables para alimentos congelados, o tener pequeños agujeros para que el agua hirviendo entre en contacto con el alimento.
Quemaduras por agua hirviendo
Los accidentes con agua hirviendo son comunes y pueden causar quemaduras. Algunas formas en que ocurren son:
- Derramar agua caliente al preparar café o té.
- Olvidar que una tetera u olla contiene agua hirviendo.
- Jugar cerca de la estufa o de recipientes con agua caliente.
Si alguien sufre una quemadura importante que:
- Es profunda.
- Hace que la piel se vea seca y dura.
- Parece carbonizada o tiene manchas blancas, marrones o negras.
- Mide más de 8 centímetros de diámetro o cubre las manos, los pies, la cara, la ingle, los glúteos o una articulación grande.
Se debe llamar a los servicios de emergencia o ir a un centro de atención médica de inmediato.
Después de una quemadura con agua hirviendo, es importante:
- Detener el contacto con la fuente de la quemadura lo antes posible. Si la ropa tiene agua caliente, quítatela, a menos que esté pegada a la piel.
- Enfriar la piel quemada con agua fría durante al menos 10 minutos.
- No aplicar aceites, mantequilla u otros productos sobre la quemadura.
Busca ayuda de emergencia si la quemadura:
- Es muy dolorosa.
- Cubre una zona grande del cuerpo.
- No causa dolor, pero la piel se ve muy dañada.
- Es grave.
En el hospital, un médico evaluará la quemadura y decidirá el tratamiento. Podrían ser necesarios antibióticos o líquidos por vía intravenosa. En quemaduras muy graves, se pueden usar injertos de piel para reparar la zona dañada.
Siempre busca atención médica para quemaduras en la cara. También, si una quemadura leve presenta fiebre, líneas rojas, pus u otros signos de infección, es importante ir al médico.
Véase también
En inglés: Boiling Facts for Kids
- Estado de agregación de la materia
- Evaporación
- Condensación (cambio de estado)
- Punto de ebullición
- Entalpía de vaporización
- Reducción (gastronomía)
- Supercalentador
Galería de imágenes
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Agua en proceso de ebullición.
