Clase 10 (LJ) - Clase 14 (MV)
Humedad
Es común encontrar en las mañanas frescas que las veredas y el césped se encuentran mojados, e incluso podemos ver las gotas de agua sobre los autos que quedaron estacionados en la calle. ¿ De donde proviene este líquido que comúnmente denominamos rocío?, nos preguntamos, sabiendo, desde luego, que no ha llovido. El fenómeno tiene el mismo origen que la formación de las minúsculas gotas de agua sobre la superficie de un recipiente que hemos sacado de la heladera recientemente.
También observamos que a medida que avanza el día y (por lo general) aumenta la temperatura ambiente, las veredas que habían amanecido mojadas se secan de manera espontánea. Existen días en que la ropa se seca rápidamente y otros en que tarda mucho más. ¿Porqué en estas ocasiones acercamos la ropa a una fuente de calor para secarla? Para entender estos hechos vamos a hablar de un concepto que escuchamos a menudo en nuestra vida cotidiana, la humedad.
De la superficie terrestre se evapora agua en forma continua (desde mares, ríos, lagos, etc), por lo que el aire atmosférico contiene cierta cantidad de vapor de agua, que varía de acuerdo con las condiciones climáticas. La masa de vapor de agua en el aire por unidad de volumen se denomina humedad absoluta y por lo tanto:
Una masa de vapor de agua ejerce una presión llamada presión de vapor y para cada temperatura existe una presión máxima, llamada presión de vapor saturado, y por lo tanto, para cada temperatura el ambiente admite una masa máxima de vapor de agua. Para expresar que tan cerca se encuentra la masa de vapor presente en el ambiente de dicho límite existe una medida llamada humedad relativa (Hr):
Si consideramos al vapor de agua como un gas ideal también podemos aplicar la siguiente expresión:
Ejemplo:
Supongamos que la temperatura sea de 20ºC y que la presión de vapor en el ambiente sea de 9,20 mmHg (el punto a en el gráfico de mas abajo). ¿ Cuánto vale
vemos que la humedad relativa es del 52,4%. Esto quiere decir que se ha evaporado ese porcentaje de la máxima masa de vapor que puede soportar el ambiente a esos 20ºC.
Si la temperatura ascendiese hasta los 25ºC sin que aumente la masa de vapor presente en el ambiente (punto b), vemos que
Si en cambio la temperatura descendiese hasta los 15ºC (siempre que permanezca constante la masa de vapor ambiental) veremos que aumenta
En este caso, un descenso que lleve la temperatura hasta los 10ºC provocaría que la humedad relativa sea del 100%, quedando el ambiente saturado de vapor, conteniendo la máxima masa del mismo que le es posible contener. Ese día secar la ropa nos resultará imposible (también permanecerán mojadas las veredas que habían amanecido con rocío), ya que cada molécula de agua que se evaporase de la misma provocaría que otra molécula de vapor de agua se condense, pasando al estado líquido.
Esta temperatura es la llamada temperatura de rocío, debido que cualquier objeto cuya temperatura sea esa o inferior, provocaría la condensación de las moléculas de vapor de agua presentes en el ambiente sobre su superficie, explicando el origen de las gotas que aparecen antes mencionados, como por ejemplo, al sacar un recipiente de la heladera. Como su temperatura en inferior a la temperatura de rocío, el aire a su alrededor se enfría y pierde la capacidad de almacenar vapor de agua, cuya condensación forma las gotas mencionadas. Por lo tanto, se denomina temperatura de rocío como la temperatura a la cual la presión de vapor saturado (pvs) es igual a la presión de vapor de agua existente en el ambiente (o bien, cuando la Hr es del 100%).
La tabla muestra algunos de los valores de temperatura y su correspondiente presión de vapor saturado (pvs). Observemos que a medida que la temperatura aumenta, es mayor la cantidad de vapor de agua que puede evaporarse.