La ciencia del… desempañado del coche

Al parecer los blogs de Ciencia tienen su público y algunos blogueros se hacen famosos. Dado que el objetivo principal de mi web es el autobombo, hoy inauguro la etiqueta ciencia y comenzaré a producir posts de divulgación para que también mi blog milite en tan exitosa categoría. Lo primero es fijarse en qué hacen los mejores, en qué se basa su éxito. Tenemos la suerte de contar en la Universidad de Murcia con una superestrella de la divulgación científica, José Manuel López Nicolás, creador del blog de divulgación Scientia y autor de Un científico en el supermercado, libro que trata de la ciencia de las pequeñas cosas, de lo cotidiano. Y puesto a buscar un tema “cotidiano”, esta fría mañana (todo lo fría que puede ser en Murcia) de diciembre que salgo en coche hacia la universidad se me prendió el bombillo, que dicen por allá, al ver empañarse el parabrisas de mi Subaru. Hablaré, pues, de la ciencia del… desempañado del coche (nota: López Nicolás titula con frecuencia “La ciencia del X”, siendo X un plato de cocina castiza o un deporte de masas).

Coche empañado, escena de una célebre película de James Cameron.

Pero no todavía… El desempañado del coche no fue mi primera opción. Realmente, de lo que quería era hablar de la ciencia del asiático. Otro José Manuel, pero de apellido Ortega, más conocido como “el Chache” y barista en El Sordo de Ricote prepara unos asiáticos extraordinarios, de los mejores que he probado, y he visto. Porque el aspecto visual es igualmente importante. Seguro que algún purista me dirá que tengo que ir al bar Pedrín del Albujón o a no sé que sitio de Cartagena… Pues vale: ya he ido. Ahora, Sr. Purista, haga el favor de ir a Ricote y tómese un asiático sin prejuicios. Las cosas caen por su propio peso. El hecho de que el submarino Peral fuera el primero no lo hace superior a un clase Akula

Asiático preparado por el Chache, no es tan grande como parece.

Volviendo a Ricote, el Chache prepara los asiáticos con mucho cuidado para que queden las capas de distintos compuestos líquidos bien diferenciadas. Densidad y temperatura juegan un papel muy importante. Antes de servirlos, el chache les imprime un movimiento de vaivén cuya inercia es apreciable durante varios segundos después de que se deja la copa en la mesa, especialmente en la capa límite entre el combinado de licor y el café. Todo esto es muy interesante y merecería ser explicado. Pero en Ciencia, tras tener una buena idea, lo normal es comprobar si otro no la ha tenido antes. En el caso del asiático, López Nicolás nos ha prometido hace relativamente poco que hablaría de su ciencia. 

José Manuel Ortega “el Chache” durante la preparación de uno de sus combinados de café.

Así que, en lugar de hablar del asiático y los fluidos que lo componen, hablaré de los fundamentos del desempañado de coches. No es que el tema no haya sido tratado antes, sino que creo que no se ha hecho de la forma adecuada, es decir, científica. Buscar información sobre el desempañado en internet es como ir a preguntar sobre política internacional a un bar: todo el mundo tiene una opinión, y ni una sola explicación razonada. Así que voy a dejar plasmada aquí la explicación, negro sobre blanco, para las generaciones venideras.

La explicación del desempañado del coche

El aire contiene una cantidad variable de vapor de agua, y su capacidad para contener vapor aumenta con la temperatura. Este es el principio en el que se basa todo. Entrar en el mecanismo íntimo de este fenómeno es mucho más complicado, pero para nuestros propósitos divulgativos simplemente recordaremos que, de manera análoga (pero no igual), el agua caliente tiene más capacidad para disolver sal que la fría. Observemos que, ahora en invierno, en las mañanas o las noches gélidas, vemos vaho salir de nuestra boca o de la gente que nos habla. El vaho es una manifestación del contenido en agua del aire que exhalamos, pero no es vapor, sino cristalitos de hielo microscópicos, que es en lo que se transforma el (exceso de) vapor en contacto con el frío aire de la mañana invernal. Gracias a eso lo vemos, porque el vapor es tan invisible como el oxígeno. Pero con los cristalitos de hielo flotando, el aire se parece al humo, que es ceniza y hollín en suspensión.

Torres de refrigeración de la central nuclear de Cofrentes, lo que se ve salir ya no es vapor de agua, pero lo fue.

Entramos en el coche. Nuestra presencia empieza a calentar el aire en el interior y, particularmente, nuestra respiración hace que aumente el contenido en vapor. Este efecto se magnifica si nuestra ropa está húmeda (llueve fuera) y la calefacción está en marcha. El vapor se mantiene en esa atmósfera casi sin problema, excepto en la proximidad de superficies frías, como son los vidrios de las ventanas y parabrisas. La repentina caída de temperatura en el contacto con el vidrio hace que se deposite en él el exceso de agua que el aire ya no puede transportar. Gotitas de agua, o incluso cristalitos de hielo, producen el empañamiento del parabrisas, que se mantiene frío por estar su superficie exterior en contacto permanente con el aire helado de la calle. Seguro que todos recordamos cierta escena de Titanic

Foto hecha a través del parabrisas sin empañar de un viejo Toyota en un día frío y lluvioso ¿Cómo es esto posible? Por favor, siga leyendo.

Ya tenemos el parabrisas empañado ¿Qué hacemos? Con el mando de distribución de aire dirigimos el chorro al parabrisas con la calefacción puesta. Podríamos pensar que va a pasar lo mismo que cuando dirigimos un secador de pelo al espejo del baño, que está empañado tras la ducha. El secador desempaña en poco tiempo y el chorro de aire caliente dirigido al parabrisas no ¿Por qué? Porque el aire del secador está considerablemente más caliente y tiene una capacidad mucho mayor para llevarse el agua en forma de vapor. Además, calienta el espejo, impidiendo que pueda condensarse de nuevo el vapor sobre él. A falta de más temperatura, podríamos probar con aire más seco. El aire que produce el sistema de aire acondicionado (AA) es muy seco. En efecto, el súbito enfriamiento le quita el exceso de vapor que ya no puede transportar. Esta agua de condensación es conducida al exterior y gotea bajo el coche, como todos hemos observado en verano. El aire frío del AA dirigido al parabrisas es, en efecto, más seco, pero eso no es suficiente, en determinadas circunstancias, para desempañar porque es incapaz de “excitar” el agua líquida o sólida para que pase a vapor. Podría ser incluso peor. El AA puede enfriar el parabrisas por debajo de la temperatura ambiente y provocar el empañamiento exterior.

¿Combinación absurda? Y sin embargo, efectiva.

Lo mejor es usar ambos recursos a la vez, es decir, calefacción con AA. Teóricamente, lo óptimo sería que el aire fuera calentado tras pasar por el sistema de AA, pero lo que hace realmente el dispositivo es mezclar el aire de calefacción con el de AA (dos circuitos diferentes). La mezcla produce un aire más seco, ávido de portar vapor, pero también más energético para provocar el cambio de fase del agua. Y, simplemente, funciona. La gente, que suele ver la combinación de calefacción y AA absurda, opta por una de las dos según su grado de desinformación y supersticiones. Como un colega, que consiguió formar escarcha en el exterior del parabrisas, conmigo de consternado copiloto, y todo por no darle a la rula de la calefacción. Muy posiblemente los ingenieros hayan automatizado el desempañado del parabrisas, incluido como uno de los modos del climatizador en los coches actuales, a causa del desconocimiento por parte de los usuarios del simple principio que acabamos de explicar.

¡Felices Fiestas!

Editado 9/01/2022. Tras la publicación del post he recibido varias preguntas relacionadas con el tema se pueden aclarar con los mismos principios ya expuestos. Así que prefiero añadir las respuestas a éste en lugar de publicar uno nuevo.

  • El desempañado de la ventana trasera del coche se realiza normalmente con un sistema de calefacción eléctrico (resistencia). El calentamiento provocado evapora el agua condensada e impide la condensación posterior.
  • A veces, al poner en marcha la ventilación del parabrisas, éste se empaña rápidamente. Eso se debe a que el aire estancado en el sistema de ventilación, o el que entra del exterior, está más húmedo que el del habitáculo. En este caso, lo más eficaz es usar el AA para secar el aire entrante.
  • En verano, puede ocurrir un fenómeno curioso. Tras haber parado el AA durante unos minutos, cuando se vuelve a poner en marcha se observa, con cierta sorpresa, la salida de vaho (aire blanco) por las rejillas de ventilación. La explicación es la siguiente. No toda la humedad que el AA le quitó al aire entrante durante el primer intervalo de funcionamiento ha salido al exterior. El condensador está empapado de agua y al subir la temperatura, parte de esa humedad pasa a vapor que queda estancado en el sistema. Cuando se vuelve a poner en marcha el AA, el aire frío empuja al aire con vapor, o lo arrastra gracias al efecto Venturi, hacia afuera. Al mismo tiempo, la bajada de temperatura hace que el vapor pase a hielo, haciéndolo visible como vaho.

Editado 19/03/2022. José Manuel López Nicolás ha publicado hoy su esperado artículo La ciencia del asiático, a punto de declararse este combinado bien de interés cultural de la Región de Murcia.

2 opiniones en “La ciencia del… desempañado del coche”

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *