El próximo lunes 21 de diciembre, a las siete menos doce minutos de la tarde hora española (peninsular), llega el invierno. Pero el frío, aunque dubitativo este año, cada vez está más instalado en el ambiente. Y con él, llegan las prendas gruesas, las mantas, la calefacción, bocanadas de vaho… y las ventanas enteladas.
Cuando se produce condensación en las superficies acristaladas de los vehículos, las consecuencias negativas sobre la seguridad vial son bastante obvias. Si no podemos ver el mundo que nos rodea, no nos podemos mover por él de forma segura. Hoy me propongo intentar entender por qué se entelan los cristales cuando hace frío.
Como supongo que todos sabréis, la película blanca que se forma y no nos deja ver no es más que gotas de agua que se condensan sobre el cristal. Para comprobarlo, no hay más que tocarlo. Como cuando de pequeños escribíamos mensajes en los cristales entelados, el dedo quedaba completamente húmedo.
Para entender el proceso, hay que empezar por las piezas fundamentales de las que está hecha el agua: la molécula H2O. En verano ya dediqué un par de artículos (1 y 2) a hablar de las muchas y maravillosas propiedades especiales del agua, que se derivan de las peculiaridades de dicha molécula. Hagamos un poco de memoria.
Entre dos moléculas de agua aparece una fuerza de atracción, llamada puente de hidrógeno. Si las moléculas se mueven a velocidades muy y muy bajas, dicha fuerza es suficiente para mantenerlas fijas en su posición. En estas condiciones tenemos hielo, en estado sólido.
Si la temperatura aumenta, las moléculas empiezan a moverse cada vez más rápido. Al final, la fuerza de los puentes de hidrógeno no es suficiente para mantenerlas en una posición fija, pero siguen estando todas juntas. Esta facilidad para cambiar de sitio, sin separarse definitivamente, es lo que caracteriza la fase líquida, agua propia mente dicha.
Cuando la temperatura sobrepasa cierto límite, las moléculas se mueven ya demasiado rápido como para que los puentes de hidrógeno las puedan mantener atadas. Se va cada una por su lado, sin ningún tipo de unión entre ellas, y tenemos un gas.
Pero, ¿qué pasa si contamos la historia al revés? Partimos de un gas, formado por muchas moléculas de agua moviéndose a su libre albedrío. Si baja la temperatura, dichas moléculas se moverán más lentamente. Si dos de estas partículas se encuentran, vuelven a aparecer la fuerza de atracción, y se podría pensar que se quedarán unidas de nuevo.
En realidad, es algo más complicado. Los puentes de hidrógeno sólo empiezan a ser efectivos cuando ya hay una cierta cantidad de moléculas juntas. Si sólo se encuentran dos, a no ser que la temperatura sea realmente baja, la atracción no será suficiente para permitir que formen una unión estable. Es decir, incluso por debajo de la temperatura de ebullición, habrá muchas moléculas de agua volando libremente por el aire. Esto es lo que recibe el nombre de vapor de agua.
Por cierto, a menudo el lenguaje coloquial es impreciso. El vaho blanco que sale de nuestras bocas cuando hace frío, por ejemplo, en realidad no es vapor. Son muchas gotas (líquidas) pequeñas flotando en el aire. El vapor es transparente, incoloro.
Si resulta que hay demasiado vapor en el aire, la probabilidad de que se encuentren muchas moléculas de agua a la vez crece. De hecho, se acabarán encontrando las suficientes para formar gotas duraderas. Es decir, hay una cierta cantidad máxima de vapor que el aire puede contener.
Muchas veces, en los informes meteorológicos hablan de la humedad relativa. Por ejemplo, si es del 50%, quiere decir que el aire contiene la mitad de vapor del que podría contener como máximo. Esta cantidad máxima crece con la temperatura. Es decir, el aire caliente puede absorber mucho vapor, mientras que el aire frío se satura rápidamente.
Así es como se forma la niebla, por ejemplo. Una zona de aire que estaba caliente contiene mucho vapor. Luego se enfría, y por lo tanto decrece la cantidad de humedad que puede soportar. Si la temperatura baja mucho, puede ser que el aire no sea capaz de soportar todo el vapor que había. El vapor que ya no cabe en el aire, se condensa formando muchas gotas de agua tan pequeñas que quedan suspendidas en el aire.
Volvamos a los cristales entelados. Como está en contacto con el exterior, el vidrio está mucho más frío que el aire del interior del habitáculo. Por lo tanto, será más sencillo que se produzca la condensación del vapor de agua en esa zona.
Pero el cristal tiene otro efecto que favorece la creación de gotas de agua en su superficie. Cuando una molécula de agua llega a la superficie del mismo, se queda atrapada durante una pequeña fracción de segundo en la superficie. Esto ocurre sobretodo si el cristal está sucio, como si la molécula de agua quedara atrapada entre el polvo y el cristal. De hecho, lo que sucede es que se forma un efímero mini-enlace químico entre ellos.
No es un efecto para nada duradero. En condiciones normales, al cabo de muy poquito la molécula volvería a quedar libre. Pero es posible que en ese breve intervalo de tiempo en que la molécula ha quedado detenida, llegue otras moléculas a las inmediaciones. Si eso ocurre, aparecerán de nuevo los puentes de hidrógeno que intentarán mantener unidas todas estas moléculas y formar una gota de agua líquida.
Este proceso recibe el nombre de núcleo de condensación. En resumidas cuentas, como las moléculas se quedan un breve intervalo cerca del cristal, es más fácil que les dé tiempo a formar uniones duraderas entre ellas.
En conclusión, hay dos fenómenos que intervienen en el proceso: las bajas temperaturas a las que se encuentran los cristales, debido al fío del exterior; y la presencia de suciedad que funciona como núcleo de condensación. Por lo tanto, si queremos evitar el vaho, debemos atacar directamente ambos principios.
Para empezar, tener bien limpio el cristal ayudará mucho. Es imposible eliminar todos los núcleos de condensación posibles, pero si llevamos el parabrisas como los chorros del oro, tardará mucho más en entelarse.
En segundo lugar, podemos calentar el cristal. El mejor sistema es el que prácticamente todos los coches utilizan en el cristal de atrás: la luneta térmica. Sobre la superficie del vidrio se imprime un circuito eléctrico por el que circula cierta corriente. Como en cualquier circuito, el paso de cargas disipa calor (efecto Joule) que evapora la condensación. Los efectos son inmediatos, a penas diez segundos después de activar el sistema se empieza a notar como se ha evaporado la condensación en la zona de los filamentos.
Claro, este sistema no es aplicable al resto de cristales, ya que los filamentos molestarían la visión siempre, incluso cuando hiciera buen tiempo. En este caso, la solución es activar el sistema de calefacción del coche, y dirigirlo hacia el limpia parabrisas.
Por supuesto, siempre está la solución directa: tomar un pañuelo y limpiar el cristal. Esto nos permitirá salir de un apuro y recuperar la visión de forma inmediata. Pero es una solución temporal: si el cristal se ha empañado, es por algo. Si no activas la calefacción, se volverá a empañar.
Además, el paño se humedecerá tan pronto como se dé la primera pasada en el cristal. Eso puede provocar que suelte toda la suciedad que llevaba. O si es de papel, que se deshaga y deje migas por toda la superficie. Esta suciedad, a parte de molesta, puede servir de núcleos de condensación.
Un consejo que se suele dar es el de activar el aire acondicionado. Con todo lo que hemos dicho parece contradictorio, lo útil será calentar el cristal, no enviarle aire frío. Aunque lo cierto es que funciona. Por dos motivos. El primero es que, por muy fuerte que pongas el aire acondicionado, sigue estando más caliente que el cristal. Además, se puede utilizar conjuntamente con el aire caliente, lo que también evitará que pasemos frío.
El segundo, y principal, motivo es que el acondicionador tiene la virtud de deshumidificar el aire casi por completo. Es decir, el aire que sale, además de frío, no contiene vapor de agua. Está, por así decirlo, vacío, le es muy sencillo aceptar vapor. Dicho de otra forma, las moléculas de agua que salen del cristal encuentran mucho espacio, y por lo tanto no les cuesta quedarse en el aire, en vez de volver al cristal.
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Fotos | swanksalot, Daquella manera, D2112, (Tres) «descamarado»
