FÍSICA · MATERIA Y TRANSFORMACIONES
El vaso que se moja por fuera, una ventana empañada y las gotas de una nube muestran el paso de vapor a líquido. Estos ejemplos explican de dónde sale el agua, qué condiciones necesita el cambio y cómo calcular la energía que libera.
No ocurre solo con agua ni requiere siempre una pared fría. El vapor de agua es invisible; las gotas que aparecen después son líquidas. La condensación libera energía hacia el entorno.
En las superficies, la comparación útil es entre su temperatura y el punto de rocío del aire cercano: la temperatura a la que ese aire alcanza saturación al enfriarse sin cambiar su contenido de vapor, a presión constante. Estar «frío» no basta por sí solo.
EJEMPLO 01
El vapor de agua del aire puede convertirse en líquido sobre el vaso frío. El agua exterior no tiene que haber atravesado el vidrio.
Resultado: Gotas en la cara exterior
Condiciones: La superficie debe estar por debajo del punto de rocío del aire próximo. No toda bebida fría produce gotas.
EJEMPLO 02
En un sauna con humedad suficiente, una pared relativamente fría puede recibir condensado. No hace falta que esa pared esté fría al tacto.
Resultado: Vapor → agua sobre la pared
Condiciones: Depende de humedad y temperatura superficial; no es un efecto inevitable en todo sauna ni en toda pared.
EJEMPLO 03
El vidrio enfriado por el exterior puede quedar por debajo del punto de rocío del aire de la habitación. Entonces aparecen gotas o una capa de agua por dentro.
Resultado: Condensación en la cara interior
Condiciones: Que fuera haga frío no basta: importan el aislamiento, la humedad interior y la temperatura del vidrio.
EJEMPLO 04
Al enfriarse aire húmedo hasta condiciones de saturación pueden formarse gotitas alrededor de partículas. El enfriamiento puede deberse al suelo frío o al desplazamiento sobre una superficie fría.
Resultado: Pequeñas gotas suspendidas en el aire
Condiciones: Es condensación en el aire, sin una pared macroscópica. No toda niebla se explica por mezclar aire frío y caliente.
EJEMPLO 05
Una parcela de aire que asciende puede expandirse y enfriarse hasta que parte de su vapor condensa. Las gotas, no el vapor invisible, contribuyen al aspecto visible de la nube.
Resultado: Vapor → gotas líquidas
Condiciones: Las nubes también pueden contener hielo. Formar gotas no garantiza lluvia: deben crecer lo suficiente para precipitar.
EJEMPLO 06
El aire húmedo de la ducha puede dejar gotitas en una mampara cuya temperatura está por debajo de su punto de rocío.
Resultado: Agua condensada sobre el vidrio
Condiciones: Una salpicadura también moja el vidrio, pero es agua que ya era líquida. Hay que distinguir su origen.
EJEMPLO 07
El agua de los ingredientes se evapora. Si ese vapor encuentra una parte del cristal suficientemente fría, puede volver a líquido, especialmente al inicio del calentamiento.
Resultado: Condensado en una zona más fría
Condiciones: No debe suponerse que cualquier cristal de un horno caliente condensa durante toda la cocción.
EJEMPLO 08
El alimento aporta vapor al espacio interior. La cara interna de una tapa más fría puede recoger condensado que se reúne en gotas.
Resultado: Gotas bajo la tapa
Condiciones: La tapa debe permitir que el vapor pierda energía; las gotas pueden después volver a caer sobre el alimento.
EJEMPLO 09
Una botella cerrada puede mojarse exteriormente al enfriarse el aire que toca su superficie. La presencia de agua fuera no demuestra una fuga.
Resultado: Agua procedente del aire
Condiciones: La cara exterior está por debajo del punto de rocío; si hay una fuga, existe además otra causa de humedad.
EJEMPLO 10
El vapor aportado por la respiración o la ropa húmeda puede condensar sobre el vidrio más frío. Las gotas pequeñas dispersan la luz y dificultan ver a través.
Resultado: Gotitas en la cara interior
Condiciones: El criterio es la temperatura del vidrio frente al punto de rocío interior, no solo que dentro esté más caliente que fuera.
EJEMPLO 11
Una hoja puede enfriarse durante la noche por intercambio radiativo y quedar por debajo del punto de rocío del aire. Entonces se deposita agua líquida sobre ella.
Resultado: Gotas líquidas al amanecer
Condiciones: Rocío líquido; no confundir con cristales de escarcha ni con gotas expulsadas por la propia planta.
EJEMPLO 12
Cuando la batería fría está por debajo del punto de rocío, parte del vapor del aire que pasa sobre ella se convierte en agua y se recoge en una bandeja.
Resultado: Vapor del aire → condensado
Condiciones: Esa agua procede del aire. El refrigerante circula por otro circuito; no se trata de una fuga de refrigerante.
EJEMPLO 13
El aparato hace pasar aire por una superficie fría, recoge el agua condensada y devuelve aire con menos vapor. Otros tipos de deshumidificador emplean mecanismos diferentes.
Resultado: Extracción de humedad como agua líquida
Condiciones: Caso de un equipo por refrigeración; no describe los dispositivos de adsorción.
EJEMPLO 14
El vapor que sale de una mezcla calentada atraviesa una zona refrigerada. Al perder energía se recoge como destilado líquido.
Resultado: El vapor recuperado vuelve a líquido
Condiciones: Puede tratarse de agua u otras sustancias. Condensar no garantiza por sí solo la pureza del destilado.
EJEMPLO 15
El vapor de servicio condensa al ceder calor a través de una pared. Al otro lado, ese calor puede evaporar parte del agua de una disolución.
Resultado: Condensar un fluido ayuda a evaporar otro
Condiciones: Son dos corrientes separadas. Vapor saturado significa estado de saturación a una presión dada, no punto crítico.
EJEMPLO 16
El vapor extraído de un evaporador puede enfriarse en un intercambiador y recogerse como líquido. Un serpentín es una disposición posible, pero no la única.
Resultado: Vapor de proceso → condensado recuperado
Condiciones: El vacío no es obligatorio en todos los condensadores. La reutilización del líquido depende de su calidad y del proceso.
En los cálculos usamos E para la magnitud positiva de la energía cedida. Con calor entrante positivo, Q para el agua será negativo. Los valores son los adoptados en cada modelo, no medidas del consumo eléctrico.
EJEMPLO 17
El aire tiene un punto de rocío de 15 °C. Se comparan dos superficies, una a 12 °C y otra a 18 °C.
12 °C < 15 °C: hay condición para condensación.
18 °C > 15 °C: no se espera condensación por ese mecanismo.
Resultado: La ventana a 12 °C puede condensar; la de 18 °C no, con esos datos
Condiciones: Modelo local sin cambios de humedad, con ambas superficies por encima de 0 °C. El dato es punto de rocío, no temperatura del aire.
EJEMPLO 18
Se condensan 0,200 kg de vapor de agua a 100 °C y aproximadamente 1 atm hasta obtener líquido a 100 °C. Usa L = 2256 kJ/kg.
E = mL
E = 0,200 kg × 2256 kJ/kg = 451,2 kJ
Si Q es positivo hacia el agua: Q = −451,2 kJ.
Resultado: 451,2 kJ de calor liberado
Condiciones: Solo cambio de fase, sin enfriamiento posterior. E es la magnitud positiva de la energía cedida.
EJEMPLO 19
Se parte de 0,100 kg de vapor saturado a 100 °C y aproximadamente 1 atm. El líquido final queda a 20 °C. Usa L = 2256 kJ/kg y c = 4,18 kJ/(kg·°C).
Condensación: E₁ = 0,100 × 2256 = 225,6 kJ
Enfriamiento: E₂ = 0,100 × 4,18 × (100 − 20) = 33,44 kJ
Total: E = 225,6 + 33,44 = 259,04 kJ
Resultado: 259,04 kJ de calor liberado
Condiciones: Modelo con c constante; no incluye el recipiente ni pérdidas adicionales. El calor recibido por el agua tiene signo negativo.
EJEMPLO 20
Un condensador recibe 2 g/s de vapor saturado de agua a 100 °C y aproximadamente 1 atm. Todo sale como líquido a 100 °C. Usa L = 2256 kJ/kg.
2 g/s = 0,002 kg/s
P = caudal de masa × L
P = 0,002 kg/s × 2256 kJ/kg = 4,512 kJ/s = 4,512 kW
Resultado: 4,512 kW de potencia térmica cedida
Condiciones: Régimen estacionario, solo calor latente. Potencia térmica no significa consumo eléctrico del equipo.
CONTRASTE 01
Si el vapor pasa directamente a cristales de hielo, el proceso es deposición o sublimación inversa, no condensación a líquido.
Si primero se forman gotas y después se congelan, son dos cambios sucesivos.
Resultado: Vapor → sólido: deposición
Condiciones: Identifica el estado intermedio; el aspecto blanco por sí solo no lo determina.
CONTRASTE 02
Aproximadamente a 1 atm, el vapor de agua saturado puede condensar cerca de 100 °C. El punto crítico del agua está cerca de 374 °C y 22,064 MPa.
Saturación: frontera de coexistencia líquido–vapor.
Punto crítico: extremo de esa frontera, donde desaparece la distinción entre ambas fases.
Resultado: Son conceptos distintos
Condiciones: No se debe llamar crítico a todo vapor que esté a punto de condensarse.
En película: el líquido moja la superficie y forma una capa relativamente continua. Más vapor puede condensar sobre la interfaz vapor–líquido. El calor atraviesa la capa hacia la pared; su resistencia térmica puede reducir la transferencia, pero no la anula.
En gotas: el líquido forma gotas que crecen, se unen y pueden desprenderse, renovando zonas de la superficie. La humectación y el drenaje influyen en este comportamiento.
En determinadas condiciones de vapor puro, mantener gotas puede mejorar la transferencia respecto de una película. No es una superioridad universal: al condensar desde aire húmedo también importan la difusión del vapor y los gases que no condensan. El aspecto empañado no basta para diagnosticar un régimen industrial.
La energía cedida durante el cambio de fase se calcula como E = mL, donde m es la masa y L el calor latente por unidad de masa, tomado para la sustancia y las condiciones del problema. En tablas de vapor, se usa la diferencia entre las entalpías específicas del vapor y del líquido saturados. Multiplicarla por la masa da energía.
Para condensar una sustancia pura saturada a presión fija, la temperatura de coexistencia permanece constante durante el cambio. Si el vapor llega sobrecalentado o el líquido termina más frío, hay que añadir esos tramos. En una mezcla como el aire húmedo no se debe imponer una única temperatura constante a todo el proceso.
La condensación puede favorecerse por enfriamiento o por compresión en condiciones apropiadas. La presión, la composición y el estado inicial determinan qué transición es posible. El punto crítico limita la distinción entre líquido y vapor.
Selección y desarrollo: Editorial Ejemplode. Consulta: 7 de octubre de 2026.