¿Por qué el agua hierve a 100ºC a nivel del mar?

¿Por qué el agua hierve a 100 °C a nivel del mar?

El agua, un elemento esencial para la vida, tiene propiedades físicas únicas que influyen en su comportamiento en diferentes condiciones. Una de esas propiedades notables es su punto de ebullición, que es la temperatura a la cual pasa de líquido a vapor.

A nivel del mar, el agua hierve a 100 °C (212 °F). Esta temperatura constante no es una coincidencia, sino el resultado de un equilibrio entre la presión atmosférica y la presión de vapor del agua.

Presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza ejercida por el peso del aire sobre una superficie. A nivel del mar, la presión atmosférica es de aproximadamente 1013,15 milibares (14,696 psi).

Presión de vapor del agua

La presión de vapor del agua es la presión ejercida por las moléculas de agua en forma de vapor. A medida que la temperatura del agua aumenta, las moléculas de agua ganan energía y se liberan como vapor. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la presión de vapor del agua.

Punto de ebullición

El punto de ebullición del agua se define como la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica. A esta temperatura, las burbujas de vapor formadas dentro del líquido pueden escapar libremente a la superficie y convertirse en vapor.

Equilibrio a 100 °C

A nivel del mar, cuando la temperatura del agua alcanza los 100 °C, la presión de vapor del agua iguala la presión atmosférica de 1013,15 milibares. En este punto, se establece un equilibrio dinámico, donde las moléculas de agua pasan continuamente del estado líquido al estado gaseoso y viceversa.

Este equilibrio evita que la temperatura del agua aumente por encima de 100 °C a nivel del mar. En otras palabras, toda la energía calorífica adicional que se suministra al agua se utiliza para convertirla en vapor, en lugar de aumentar su temperatura.

Variación con la altitud

Es importante tener en cuenta que el punto de ebullición del agua varía con la altitud. A medida que se asciende en altitud, la presión atmosférica disminuye. Como resultado, la presión de vapor del agua necesaria para alcanzar el punto de ebullición también disminuye.

Por lo tanto, el agua hierve a temperaturas más bajas a mayores altitudes. Por ejemplo, en la cima del Monte Everest (8.848 m), el agua hierve a aproximadamente 86 °C (187 °F).