Este documento trata sobre la psicometría del aire y la humedad atmosférica. Explica que la humedad atmosférica se refiere a la cantidad de agua presente en el aire en estado de vapor, líquido o gaseoso. Luego describe las diferentes formas de expresar el contenido de vapor de agua en el aire, como la presión de vapor, la humedad absoluta, la humedad específica y la relación de mezcla. También explica conceptos como la presión de saturación, el déficit de saturación y la
3. HUMEDAD ATMOSFERICA
Denominaremos como humedad
atmosférica a la cantidad de agua
presente en el aire atmosférico que
pueden estar en estado de:
• Vapor
• Líquido
• Gaseoso
4. Vapor de Agua
Cantidad de vapor de agua que contiene
el aire; es la fuente de precipitaciones;
influye en los procesos de
evapotranspiración y derretimiento de
nieves.
5. Vapor de Agua
• Constituye uno de los componentes o variables
meteorológicas más importantes de la atmósfera y
su concentración varía desde cero hasta 4 % (4 g
de agua por 100 g de aire).
• Esta amplia variabilidad se debe a la facilidad que
tiene para pasar a los tres estados físicos (líquido,
sólido y gaseoso), a temperaturas reinantes de la
tierra.
• El vapor de agua proviene de la continua
evaporación de los mares, lagos, ríos, suelo
húmedo y evapotranspiración de campos con
vegetación.
6. Formas de expresar el contenido
del vapor de agua en el aire
• Presión o tensión del vapor (ea) o presión
parcial o actual del vapor de agua
• Densidad del vapor ( V), llamado
también humedad absoluta
• Humedad específica (q)
• Relación de mezcla (r)
7. Formas de expresar el grado de
saturación del aire
Déficit de saturación ( e)
Humedad relativa (HR)
8. Presión de vapor (ea)
• Es la presión que ejerce el vapor de agua
existente en la atmósfera y que contribuye a la
presión atmosférica total (P)
P = Pd + ea
• Su ecuación de estado está dado por:
ea V RV T
V Rd T
ea = MV/Md
T
ea mV RV
V
9. Medida de la presión de Vapor (ea)
• se realiza en forma indirecta mediante la
Psicrometría; el cual consiste en la utilización del
Psicrómetro
Bulbo seco Bulbo húmedo
Th
TS
10. TEMPERATURA DEL BULBO
HUMEDO
El calor latente de evaporación es igual al flujo de calor convectivo
que se transfiere desde la corriente de aire a una temperatura T
hacia el material adsorbente Tw. La cantidad de calor necesario
para la evaporación.
11. Medida de la presión de Vapor
(ea) Ecuación Psicrométrica
La Molina
Cp P ea esh 0,65 (TS Th ), en hPa
ea esh (TS Th )
L ea esh 0,49 (TS Th ), en mmHg
Donde:
= 0,622
ea = Presión parcial del vapor de agua (hPa)
esh = Presión de saturación a la temperatura del bulbo húmedo (hPa)
L = Calor latente de vaporización (cal/g) = 597,3 – 0,56 TS
CP = Calor específico del aire seco a presión constante (0,241 cal/g.°C)
P = Presión atmosférica (hPa)
TS = Temperatura del bulbo seco (°C)
Th = Temperatura del bulbo húmedo (°C)
12. Presión de Saturación (eS ó eSH)
45
40 Curva de
• Es la presión que saturación
ejercería la máxima 35
cantidad de vapor de 30
Presión de Vapor (hPa)
agua que puede eS
contener una 25
determinada muestra
20 eSH
de aire
• Esta tensión máxima 15
depende solo de la 10
temperatura del aire.
5
0
0 5 10 15 20 25 30
Temperatura (°C)
14. Presión de Saturación (eS ó eSH)
SMITHSONIAN TABLES ECUACION DE TETTENS
Tx(K) TX (ºC)
a TS
6801,27 b TS
eS A TS b exp eS 6,11 x 10
TS
a Th
b 6801,27 b Th
eSH A Th exp eSH 6,11 x 10
Th
a Td
b 6801,27
ea A Td exp b Td
Td ea 6,11 x 10
A = 9,422 x 1023 a = 7,5 b = 237,5 agua
b = -5,08 a = 9,5 b = 265,5 hielo
15. Déficit de Saturación ( e)
45
Es la cantidad de vapor 40
de agua que falta para 35
que el aire se sature; 30
eS
Presión de Vapor (hPa)
su valor está dado por 25
ea e
la expresión: 20
15
10
e = eS – e a 5
0
0 5 10 15 20 25 30
Temperatura (°C)
16. Humedad absoluta ( V)
Es la cantidad de masa de vapor de agua existente
por unidad de volumen del aire atmosférico en un
instante determinado
ea V
mV RV T ea
V (a)
V V RV T
ea ea g
V 216,8 (b)
Rd T T m3
ea = presión de vapor actual (hPa)
T = Temperatura del aire o bulbo seco (K)
17. Humedad específica (q) y
relación de mezcla (r)
Humedad Específica Relación de Mezcla
Representa la cantidad de Se llama así a la
masa de vapor de agua cantidad de masa de
existente en la unidad de vapor de agua existente
masa (generalmente 1 kg) por unidad de masa de
de aire atmosférico o aire aire seco (generalmente
húmedo 1 kg)
mV mV mV
q mV 622 ea g
m mh mV md r
622 ea g md P ea kg
q
P 0,378 ea kg ea g
En casos prácticos
q r 622
P kg
ea = presión de vapor actual (hPa) P = Presión atmosférica (hPa)
18. Humedad relativa (HR)
Es solo un indicador del grado de saturación
instantáneo del aire atmosférico, y constituye la
expresión porcentual instantánea del vapor de
agua existente en el aire
eS ……….100 % ea
ea ……….HR HR * 100
eS
19. Proceso de saturación y temperatura
del punto de rocío (Td)
45
El proceso de 40
enfriamiento del 35
ambiente por
Presión de Vapor (hPa)
irradiación puede 30
eS Adición de vapor
de Agua
considerarse como 25
proceso isobárico
eSH
(proceso a presión 20 ea
constante). Isobárico Adición de Vapor de
15 Agua + Enfriamiento
En la atmósfera es más
10
común el proceso por Enfriamiento
enfriamiento y adición 5
de vapor de agua Td Th TS
0
0 5 10 15 20 25 30
Temperatura (°C)
ea=presión de vapor actual, eSH=presión de vapor a la temperatura del bulbo húmedo, eS=presión de vapor de saturación
Ts= Temperatura del aire, bulbo seco o de saturacion, Th= Temperatura del bulbo humedo , Td=Temperatura de Rocio
20. TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCÍO
(Td)
Temperatura a la cual debe enfriarse una masa de aire
húmedo, para que ésta se sature a la misma presión y
contenido de agua inicial que tenía. T
e,es
17 , 27T
237 , 3 T
es 6,11e HR:e/es
es
es
Estado del
aire (e,T) e:HR x es
e
Td
Td T
T, Td
21. TEMPERATURA DEL BULBO HUMEDO
(Th)
Temperatura a la cual debe enfriarse y agregarle
humedad a una masa de aire húmedo, para que ésta
se sature.
17 , 27T T
e 237 , 3 T
es 6,11e
HR:e/es
es
es
Estado del
aire (e,T) e:HR x es
e
Th
Th T
T
22. Variación vertical del vapor de agua
6000
5000
4000
Altura (m)
3000
2000
1000
0
0 5 10 15 20
Presión de Vapor (hPa)
26. CASO 1 CASO 2
Temperatura del Aire : °C Temperatura del Aire : °C
Humedad Relativa : % Temperatura de rocio: : °C
CASO 3 CASO 4
Temperatura del Aire : °C Temperatura del Aire : °C Humedad
Relacion de Mezcla : gr/Kg Temperatura Bulbo Humedo : °C Absoluta
q=r
ea g
q r 622 (gr/Kg)
P kg
ea
HR * 100
eS
Temperatura del Aire, temperatura
Bulbo Humedo, Temperatura de
Rocio Humedad Relativa, r, es, ea:
Temperatura del Aire, Temperatura de Rocio o Temperatura del Bulbo Humedo (˚C)