EL
VAPOR DE AGUA: amigo o enemigo?
A
los efectos de considerar estos aspectos diremos
que en este sistema ideal, la cantidad de calor
es suficiente para evaporar la totalidad del volumen
de líquido supuesto y recordaremos la ley de calor
que dice que el calor se transmitirá del cuerpo
con más temperatura al de menor hasta que los dos
estén a la misma temperatura en ese momento y al
suspenderse el intercambio, el sistema habrá logrado
el equilibrio térmico.
Curva
de Volumen:
Siempre hemos oído y nos han enseñado que el agua
aumenta 1.700 veces su volumen al evaporarse a 100°
C, pero... que ocurre cuando sobrepasamos ese límite?.
Para develar esta incógnita vamos a referirnos a
una sencilla curva (Azul), en ella nos vamos a remitir
al incremento de volumen del vapor a presión constante
variando la temperatura, siempre que evaporemos
el agua a la temperatura de referencia.
Podemos
observar la zona de vapor saturado (en Negro) y
a continuación la zona de vapor sobrecalentado (en
Azul).
Dada
la ley de conservación de masa podemos decir que
un Kilogramo de Agua producirá un Kilogramo de Vapor,
solo veremos variación en la comparación de volumen,
atreviéndonos a despreciar la diferencia y al solo
efecto del cálculo mental rápido diremos también
que un Kilogramo de Agua, equivaldrá a un Litro
del mismo líquido a condiciones de presión atmosférica.
Como ejemplo podemos decir que un Litro (en verdad
un Kilo) de agua evaporada a 871° C producirá 5,2
m3 de vapor.
La utilización de esta tabla es sencilla y puede
darnos una idea de la cantidad de vapor que podemos
producir al realizar un ataque interior, teniendo
en cuenta las temperaturas que normalmente se desarrollan
y que son de nuestro conocimiento.
Curva de Energía:
Esta curva indicada en Rojo, nos da la pauta de
la energía que es capaz de devolver al medio en
que se encuentra, ese volumen de vapor, siempre
a una condición de presión atmosférica.
Para un mayor entendimiento, digamos que 1 Caloría
es la energía necesaria para elevar 1° C la temperatura
de 1 Gramo de agua, por ello podemos calcular muy
rápidamente la cantidad de energía necesaria para
elevar por ejemplo la temperatura de un Kilogramo
de Agua de 15° C a 100° C.
El procedimiento es simple y puede realizarse de
esta manera: La diferencia de temperatura en °C
entre 15 y 100 es igual a 85, como un kilogramo
tiene 1.000 gramos, entonces necesitaré 1.000 calorías
para elevar la temperatura del kilo de agua de 0
a 100° C, como mi diferencia de temperatura entre
la que tengo y la que quiero lograr para evaporar
el agua son 85° C, entonces necesitaré 850 Calorías
por cada Kilo (ó para nosotros Litro) de agua a
evaporar.
Puede calcularse mentalmente también como la diferencia
entre la temperatura a la que poseo el líquido menos
100 y multiplicada por diez.
Se desprende de esto que vamos a absorber del ambiente
(con los datos del ejemplo) 850 Calorías por cada
litro de agua totalmente evaporada, con lo que en
consecuencia bajaremos la temperatura del elemento
al que hemos aplicado el líquido.
Esta cuenta sencilla nos servirá para determinar
la cantidad de calor máximo que podemos absorber
del medio si evaporamos totalmente la totalidad
del agua que lleva nuestra autobomba de ataque comparándola
con las calorías que desprenden los materiales usuales
con los que se construye una habitación ó vivienda.
En nuestra curva esta energía ya fue consumida para
lograr los 100° C y nos dirá de allí en adelante
la cantidad de calor en Kilocalorías por Kg., (para
nosotros Litro), que ese vapor estará dispuesto
a intercambiar con el medio.
Supongamos un ejemplo: queremos saber que cantidad
de energía posee para entregar un Kilo de Vapor
a 871° C, si nos fijamos en la curva veremos que
puede intercambiar 1,021 Kilo Calorías, esta energía
es la equivalente para calentar y evaporar 1,021
Litros de agua !!, imagine lo que pasaría si nos
encontráramos expuestos a semejante cantidad de
energía cuando producimos vapor en un incendio,
sabiendo además que 871° C pueden producirse con
facilidad en los planos superiores.
Por ello es que el vapor tiene sus beneficios, nos
ayuda a expulsar gases calientes y al producirse
quita energía del medio bajando la temperatura,
dado su mayor peso buscará luego de producirse los
lugares bajos, por lo que favorecerá a la disminución
del oxígeno de combustión, es un gran aliado mientras
controlemos su producción y no nos expongamos a
sus efectos, no podemos resistir sin quemarnos el
embate de tanta energía y si no extremamos las medidas,
podemos vernos envueltos en una nube de vapor sobrecalentado
con gran facilidad.
Desarrollado por:
HUMBERTO GIANINI Sub Jefe Cuerpo de Bomberos Vol.
de Rio Grande Provincia de Tierra del Fuego.
hgfires@hotmail.com
