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31/7/09

Cual es el liquido más importante para los seres vivos

El agua:

Es el compuesto líquido más importante para los seres vivos. La cantidad de agua varía entre los diferentes organismos, así por ejemplo en las medusas el 95% de su estructura es agua, mientras que en los tejidos humanos el porcentaje de ese compuesto varía desde el 20% en los huesos, hasta el 85% en las células cerebrales. En los seres vivos el agua está en mayor proporción durante el desarrollo embrionario y en los estados juveniles; en el envejecimiento ella disminuye y esto se refleja en el deterioro de las diferentes actividades metabólicas.




El agua está formada por dos átomos de hidrógeno débilmente electronegativos unidos a un átomo de oxígeno fuertemente electronegativo (Figura 1); por tanto, la molécula de agua presenta una distribución interna asimétrica de carga que le confiere un carácter polar y cohesivo para formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas polares, así como interactuar con iones cargados positiva o negativamente. Como resultado de estas interacciones, los iones y moléculas polares son fácilmente solubles en agua (hidrofílicos). Las moléculas de agua son fuertemente cohesivas debido a la presencia de puentes de hidrógeno entre ellas. Las fuerzas de adhesión explican por qué el agua moja las cosas. Además tiene un alto grado de tensión superficial debido a la cohesión de sus moléculas. Así las moléculas de agua de la superficie libre se agrupan, formando una fuerte capa por la atracción que ejercen sobre ellas otras moléculas de agua situadas por debajo. Por otra parte, las fuerzas de adhesión y cohesión explican la tendencia del agua a ascender por tubos de calibre muy pequeño, fenómeno que recibe el nombre de capilaridad.
Dentro de las propiedades del agua, es importante considerar su elevado calor específico: es decir, la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura del agua en un grado centígrado, esta se da como resultado de la presencia de puentes de hidrógeno entre sus moléculas lo cual favorece el hecho de que los océanos, los lagos, las plantas y animales terrestres con alto contenido de agua puedan mantener su temperatura relativamente constante.


Mientras que la mayoría de las sustancias se hacen más densas al disminuir su temperatura, el agua tiene una densidad máxima a los 4ºC y comienza a expandirse conforme disminuye su temperatura, esto se debe a que los puentes de hidrógeno se vuelven más rígidos y ordenados. Como consecuencia el agua congelada (hielo) flota sobre el agua fría, que es más densa. Es de anotar que la expansión del agua sucede antes del congelamiento, razón por la cual las masas de agua se congelan de arriba hacia abajo y permiten continuar la vida a los organismos que habitan en ella cuando el ambiente se enfría notablemente.


Como las moléculas de agua se mantienen juntas por puentes de hidrógeno, el agua tiene elevado calor de vaporización, de tal manera que para convertir un gramo de agua en un gramo de vapor se necesitan más de 500 calorías. Debido a que el agua absorbe calor al cambiar de su estado líquido a gas, el cuerpo humano disipa el exceso de calor mediante la evaporación del sudor y las hojas de las plantas se mantienen frescas a los rayos del sol por la evaporación del agua en su superficie. La elevada conductividad calorífica del agua hace posible la distribución uniforme del calor en todo el cuerpo.

¿Por qué el agua apaga el fuego?
El método más común —aunque no el único— para apagar un fuego es rociarlo con agua. Pero ¿por qué el agua apaga el fuego?

Para responder a esta pregunta primero debemos saber cómo funciona un fuego. Para que éste exista se necesitan tres elementos (llamados triángulo del fuego):

combustible
oxígeno
calor
Llamamos combustible a cualquier sustancia capaz de arder, pero más concretamente a aquellas que arden con facilidad, a las que tienen un punto de combustión mas bajo (gasolina, alcohol, carbón, acetileno…)

El oxígeno es un elemento esencial para que se lleve a cabo la combustión, es indispensable para que ocurran las reacciones químicas inherentes al fuego.

Para que el fuego se inicie, ha de haber suficiente calor como para que el combustible reaccione con el oxígeno. Una vez que el fuego comienza, el calor resultante de la propia combustión permite que más combustible se una con el oxígeno. El fuego produce más fuego, se realimenta en un proceso que solo finaliza si se acaba el combustible o el oxígeno.

El agua es un buen agente extintor porque es incombustible, no puede arder. Cuando se la acerca al fuego absorbe rápidamente el calor que éste desprende, la energía cinética de sus moléculas aumenta y se mueven cada vez más rápido distanciándose unas de otras, de tal manera que se transforma en un gas llamado vapor de agua: ha pasado del estado líquido al estado gaseoso.

En este proceso absorbe gran cantidad de calor y, en consecuencia, disminuye la temperatura del fuego, lo enfría; evitando así la reacción entre el combustible y el oxígeno.

Los bomberos utilizan en algunos casos unos pitones especiales en sus mangueras que lanzan el agua en forma de neblina, en unas gotitas muy pequeñas, lo que facilita que el agua se convierta en vapor y el proceso de extinción se acelere.

Una vez apagado el fuego en una zona, el agua lo moja y evita que éste vuelva a prender, al protegerlo con una ligera capa incombustible que la aisla del oxígeno.

Si el fuego se da en recintos cerrados el agua tiene una ventaja adicional. El vapor ocupa mucho más espacio que el líquido (en este caso aumenta el volumen unas 1700 veces) y puede desplazar el oxígeno del lugar, y sin él no hay fuego.

Resumiendo, el agua es excelente para apagar el fuego porque:

es incombustible
humedece el combustible aislándolo del oxígeno
enfría el combustible llevando la temperatura más abajo del punto de combustión

Nota sabionda: Una forma de extinguir un incendio muy focalizado (como por ejemplo un pozo de petróleo) es causar una explosión. La onda expansiva desplaza súbitamente el aire de ese punto. Y sin oxígeno el fuego se extingue. Es un proceso similar a lo que ocurre a escala reducida al apagar una vela de un soplido.

¿Por qué el hielo flota sobre el agua?
La estructura del hielo, forma un retículo que ocupa más espacio y es menos denso que el agua líquida. Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación.



Por eso el hielo es menos denso que el agua y flota sobre ella.

Gracias a esta anomalía del agua, los lagos, ríos y mares, comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a los seres que viven, pues aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC.
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