Después de los temas tan teóricos y que han levantado bastante polémica en los dos últimos artículos, vamos a cambiar completamente el rumbo y plantear una cuestión, que no debería suscitar dudas, porque tiene comprobación experimental sencilla, que cualquiera puede hacer, pero ¿quién sabe?
Se ha hablado del aumento del nivel del agua que experimentarán los océanos debido al calentamiento global, que producirá que grandes masas de hielo se derritan, como en el Polo Ártico y en la Antártida, y eleven el nivel de los mares.
Con alguna frecuencia se asocia este hecho con la fusión de grandes icebergs que flotan en el mar.
Vamos a analizar este hecho en condiciones ideales. O sea, sin tener en cuenta variaciones debidas a la temperatura, a la salinidad, a la diferencia de densidades por ese motivo, etc.
Podríamos comenzar por hacer un experimento orientativo. Tomemos un vaso, depositemos en él unos cubitos de hielo, y luego añadamos agua hasta una marca que hayamos hecho en el vaso. Después, simplemente, esperemos hasta que el hielo se haya derretido completamente y miremos si el nivel del agua ha subido, ha bajado o ha permanecido inalterado.
También puede realizarse el experimento llenando el vaso hasta el borde con el hielo flotando, esperar a que se derrita el hielo y ver si el agua se ha desbordado, o si el nivel ha descendido o no ha pasado nada y el nivel sigue siendo el mismo.
En las fotos se aprecia, tal vez no con demasiada precisión, que el nivel aproximadamente permanece invariable.
Todo el mundo sabe que el hielo flota sobre el agua. ¿Por qué? Por la misma razón que explicábamos en el artículo “¿Por qué flotan los barcos?”, porque el hielo pesa menos que el agua, y allí explicábamos que esa comparación había que realizarla tomando el mismo volumen. O sea, comparar el peso, de 1 litro de agua, por ejemplo, con otro de hielo. El de hielo pesa menos y por eso flota.
En general, suele suceder lo contrario, los cuerpos en estado sólido pesan más que en estado líquido, pero el agua es una excepción. Cuando el agua se solidifica y se convierte en hielo, aumenta de volumen. Y ese aumento de volumen es lo que emerge flotando sobre el agua. En la figura Vs es la parte del hielo que está debajo del agua y Ve la parte del hielo que flota.
Si pensamos en un vaso de agua e imaginamos que una porción del agua (la que ocupaba Vs en la figura), del vaso se va a congelar, ese aumento de volumen, una vez convertida el agua en hielo, será visible por encima de la superficie libre del agua (Ve en la figura). Si ahora pensamos en el proceso inverso, y el hielo se funde convirtiéndose en agua (ocupará el volumen Vs en la figura), volverá todo a su estado anterior y el nivel del agua en el vaso no variará.
Más rigurosamente se puede razonar haciendo intervenir fuerzas diciendo que el peso, que es una fuerza que va hacia abajo, tiene que ser equilibrada por otra igual que vaya hacia arriba. Si no, no habría equilibrio. Ésta última es igual al peso del agua desalojada (Vs en la figura) por el hielo, según estableció Arquímedes. En conclusión, el peso del hielo (de volumen Ve+Vs) debe ser igual al peso del agua desalojada (ocupaba el volumen Vs). En otras palabras, la masa total de hielo es igual a la masa Vs de agua y, por tanto, al derretirse ocupará exactamente el volumen de agua desalojada (Vs) y, en consecuencia el nivel de agua no variará.
De todas formas queda pendiente la pregunta del principio:
¿Por qué se dice que aumentará el nivel del agua de los océanos?
Y voy a añadir dos peguntas más:
Primera. ¿Que ocurriría con el nivel del agua del vaso al derretirse el cubo de hielo que flota sobre él si tiene en su interior una pequeña bolita metálica?
Segunda. ¿Y si en lugar de una bolita metálica fuera un corcho?
Por www.20minutos.es
