1. El agua de fuera del vaso viene del aire, no del interior
El aire siempre lleva algo de agua en forma de vapor, un gas que no se ve. Los meteorólogos llaman punto de rocío a la temperatura a la que hay que enfriar el aire para que quede saturado, es decir, para que no pueda guardar más vapor[1]. El Servicio Meteorológico Nacional de México define el aire saturado de forma parecida: una masa de aire que contiene la cantidad máxima de vapor posible para una temperatura y una presión dadas, con humedad del 100 %[2].
Cuando el vidrio está por debajo del punto de rocío del aire que lo toca, ese aire se enfría junto a la superficie, se satura y el vapor que le sobra aparece como gotas. Por eso el vaso «suda». Queda una pregunta: ¿por qué enfriar el aire le obliga a soltar agua?
2. Por qué el aire frío puede guardar menos vapor que el aire cálido
El aire cálido puede contener más vapor de agua antes de saturarse que el aire frío[1]. Para hacerte una idea de los números: una hoja de ejercicios de ciencias de la prefectura japonesa de Chiba, que lee los valores en una gráfica, da unos 30 gramos de vapor por metro cúbico de aire a 30 °C, unos 17 gramos a 20 °C y unos 10 gramos a 10 °C[3]. El Servicio Meteorológico de EE. UU. da una cifra compatible: como máximo, unos 30 gramos por metro cúbico a unos 29 °C (mediados de los 80 °F)[1]. Son valores redondeados, útiles para entender la idea y no como tabla exacta.
Fíjate en lo que implica: si el aire de una habitación a 20 °C lleva, por ejemplo, 10 gramos de vapor por metro cúbico y se enfría hasta 10 °C, justo llega a su límite. Si se enfría más, le sobra vapor y ese sobrante pasa a líquido. Eso es la condensación. ¿Pero todos los días ocurre a la misma temperatura?
3. Por qué el vaso se moja antes o después según el día
No. El punto de rocío depende de cuánto vapor lleve el aire, no solo de su temperatura. Según el Servicio Meteorológico de EE. UU., el punto de rocío es una medida de la cantidad real de vapor que hay en el aire[1]. Dos días con la habitación a 20 °C pueden tener puntos de rocío muy distintos: en el día más húmedo, el vaso se empañará con el agua apenas fría; en el más seco, hará falta mucho más frío.
Esto también es lo que se nota en la piel. Ese mismo servicio indica que, en primavera y verano, un punto de rocío entre 10 y 15 °C (los 50 °F, de 50 a 59 °F) resulta cómodo para la mayoría de la gente, uno entre 15 y 21 °C (los 60 °F, de 60 a 69 °F) resulta algo bochornoso y uno entre 21 y 26 °C (los 70 °F, de 70 a 79 °F) resulta muy incómodo[1]. Es una referencia general: cada persona lo siente un poco distinto.
Hay una forma casera de medirlo, aunque solo de manera aproximada: añade hielo poco a poco y anota la temperatura del agua cuando veas las primeras gotas por fuera; será una aproximación al punto de rocío. En el ejercicio de Chiba, el agua de un vaso metálico empezó a perlarse a 10 °C, y ese valor se toma como punto de rocío[3]. ¿Y con ese número se puede saber la humedad?
4. Cómo calcular la humedad relativa a partir del punto de rocío
La humedad relativa compara el vapor que hay en el aire con el máximo que cabría a esa temperatura[1]. Con el ejemplo del ejercicio: habitación a 20 °C y gotas que empiezan a 10 °C. Si las primeras gotas aparecen cuando el agua está a 10 °C, tomamos esa temperatura como punto de rocío: el aire contiene aproximadamente el vapor máximo que cabe a 10 °C, unos 10 g/m³, y a 20 °C cabrían 17,2 g/m³. La humedad relativa estimada es 10 ÷ 17,2 × 100, aproximadamente 58 %[3]. Como los 10 g están redondeados, el resultado es una estimación.
La hoja de ejercicios también calcula cuánta agua aparece: si 1 m³ de aire a 25 °C contiene 20 g de vapor y se enfría hasta 10 °C, donde caben unos 10 g, el resto (unos 10 g) se convierte en gotas[3].
Ojo con un detalle: el punto de rocío por sí solo no basta para saber la humedad relativa; también hace falta conocer la temperatura real del aire[1]. Y a la inversa, si el vapor es el mismo, la humedad relativa sube cuando el aire se enfría, por eso suele ser más alta de madrugada que por la tarde[1]. Es la misma situación que en el vaso, pero ahora vista del lado del aire.
5. La misma regla explica las ventanas empañadas; las nubes, con una variante
En una ventana en invierno pasa lo mismo que con el vaso: el cristal está más frío que el punto de rocío del aire de la habitación, y el vapor se convierte en gotas. Si quieres ver ese caso con más detalle, mira por qué se empañan las ventanas en las mañanas de invierno.
Para las nubes, lo que cambia es la causa del enfriamiento. El aire no toca nada frío: sube. Al ascender, el aire se encuentra con menos presión, se expande y se enfría; cuando baja del punto de rocío, el vapor se condensa y forma gotitas. Un material del centro de educación científica de UCAR (EE. UU.) lo resume así: las nubes se forman cuando el aire se enfría por debajo del punto de rocío[4]. Además, al vapor le resulta más fácil condensarse si tiene una partícula sobre la que hacerlo, como polvo o polen, que se llaman núcleos de condensación[4]. La hoja de Chiba lo ilustra con un experimento de humo de incienso en un matraz que se enfría al expandirse[3].
Una aclaración: que el aire llegue a la saturación no significa que vaya a llover. Según el Servicio Meteorológico de EE. UU., la saturación puede dar niebla o nubes, pero para que haya precipitación el aire tiene que subir con suficiente fuerza y las gotas deben crecer hasta pesar demasiado para quedarse arriba[1]. El vaso, la ventana y la nube comparten, entonces, el mismo punto de partida.
6. Cómo comprobarlo tú mismo con un vaso y hielo
Seca bien el exterior de un vaso de vidrio con un paño, así sabrás que las gotas que aparezcan no estaban ahí. Llénalo con agua del grifo y ve añadiendo hielo poco a poco, removiendo. Con un termómetro, anota la temperatura del agua cuando veas las primeras gotas por fuera; será una aproximación al punto de rocío. Repite otro día, en la misma habitación, y compara.
Para mirar más allá, puedes leer la explicación de humedad y punto de rocío del Servicio Meteorológico de EE. UU.[1] o el glosario del Servicio Meteorológico Nacional de México[2]. Y si te interesa el rocío de la hierba, tienes de dónde sale el agua del rocío por la mañana.