¿Por qué sale 'humo' de una taza de café caliente?

Y es que en el subsuelo hay un entramado inmenso de tuberías -169 kilómetros- que distribuyen vapor de agua por toda la ciudad, que se utiliza para mantener la calefacción de las casas, para calentar el agua, para labores de limpieza, para la desinfección…

Aunque pueda parecernos lo mismo, 'humo' y 'vapor de agua' son diferentes. El humo está formado por pequeñas partículas sólidas -de un tamaño que oscila entre 0,005 y 0,01 micras- que se encuentran en el aire-, y que se forman tras una combustión incompleta. Por su parte, el vapor de agua contiene partículas en estado gaseoso que se forman a consecuencia del calentamiento de una sustancia.

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Volviendo al 'humo' neoyorkino, el vapor de agua se genera cuando el agua de la lluvia o de la nieve se ha filtrado por las alcantarillas y entra en contacto con las tuberías a temperaturas muy elevadas.

Cuando el aire caliente y el húmedo entran en contacto con una superficie fría y lisa se produce la condensación, que no es más que el cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa y pasa a la forma líquida.

El vapor de agua es invisible excepto que la temperatura o los cambios en la presión provoque que se condense, como sucede cuando entra en contacto con el frío exterior.

En ese momento deja de ser un gas invisible y se convierte en pequeñas partículas de agua líquida en suspensión.

Este fenómeno aparece en situaciones cotidianas, como puede ser abrir el lavavajillas o el horno, destapar una olla… esto explica por qué se empañan las gafas en todas estas situaciones.

Es la misma reacción química que explica por qué sale 'humo' de nuestra boca en las mañanas invernales. El vaho que desprendemos no es otra cosa que el vapor de nuestro aliento que se condensa al entrar en contacto con el aire frío del exterior. Para comprenderlo hay que tener presente que nuestro cuerpo está a una temperatura próxima a los 37ºC y que nuestro aliento contiene una gran cantidad de vapor de agua.

El vaho también es el responsable de que se empañen las ventanas del coche durante los meses invernales cuando tenemos el vehículo parado. La respuesta está nuevamente en la diferencia de temperatura, en este caso entre nuestro cuerpo, el interior del coche y el exterior. La diferencia térmica provoca que el vapor se condense en los cristales y se acaben empañando, hasta el punto de que no seamos capaces de ver correctamente.

El fenómeno de la condensación también lo podemos observar en una taza de café caliente y humeante, en este caso el aire que está en contacto con la superficie del líquido caliente sube la temperatura y se forma una corriente de convención ascendente de aire que arrastra vapor de agua a zonas superiores más frías, donde se condensa.

Para terminar, vamos con otro ejemplo de «humo» que, afortunadamente, no es tal. Es el humo blanco que emana de las «chimeneas» de las centrales nucleares. En este caso ni es humo ni es radiactivo, simplemente se trata del vapor de agua que se produce por la refrigeración del agua. Las 'chimeneas' no son otra cosa que torres de refrigeración, cuyo objetivo es enfriar el agua que se utiliza en los intercambiadores de calor.

SOBRE EL AUTOR

Pedro Gargantilla

Médico internista del Hospital de El Escorial (Madrid) y autor de varios libros de divulgación, en este espacio de 'Ciencia cotidiana' explica la ciencia detrás de los fenómenos que vivimos en nuestro día a día.