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Autor Tema: Duda: Expansión adiabática y humedad relativa.  (Leído 1495 veces)

Desconectado galileo667

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Duda: Expansión adiabática y humedad relativa.
« en: Octubre 31, 2012, 14:09:06 pm »
Buenas tardes:


Quería pedir ayuda para entender un concepto que me está causando bastantes quebraderos de cabeza. Es un concepto que ya debería de haber entendido, pero... hay algo que me falla... y es lo siguente:

Bueno, sabemos que una celda de aire se satura (su humedad relativa alcanza el 100%) cuando su temperatura se iguala al punto de rocío. Esto es debido a que la capidad que tiene la celda de aire para contener vapor de agua es menor cuanto menor es su temperatura, que que por la ley de los gases ideales, la celda de aire se comprime al descender la tempertatura y por tanto su capacidad para contener vapor de agua disminuye.

Por ello, cuando una celda de aire en superficie se enfría lo suficiente puede que su humedad relativa alcance el 100% y se sature, dando lugar a la formación de niebla (enfriamiento por radiación, advección...)

También sabemos que la formación de nubes es un proceso análogo. Cuando esa celda de aire se ve obligada a ascender por algún motivo, se producirá una expansión adiabática que acarreará un descenso de la temperatura, que provocará el mismo efecto pudiendo saturar la celda si se alcanza el nivel de saturación. Formando la nube.

i.e; todo proceso de expansión adiabático produce enfriamiento y por tanto aumento de la humedad relativa

Vale, lo sé, ¡¡pero no lo entiendo!! Porque es cierto que la temperatura bajará dado que la expansión adiabática implica descenso de la temperatura en un sistema aislado... ¡pero también implica expansión de la celda de aire! Y el balance impone que la expansión por descenso de presión gana a la compresión por descenso de la temperatura...

Por tanto si la celda se expande su capacidad para alojar vapor de agua debería aumentar.... reduciendo la humedad relativa... no al revés...

Sospecho que la respuesta va por el camino:
"Sí, pero es que en la expasión adiabática de la celda de aire también se expande la celda de vapor de agua, mientras que la compresión por temperatura afecta sólo a la primera" 

¿¿Es así???
Help please!

Un saludo
« Última modificación: Octubre 31, 2012, 14:13:21 pm por galileo667 »

Desconectado alb_Ronda

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Re:Duda: Expansión adiabática y humedad relativa.
« Respuesta #1 en: Octubre 31, 2012, 14:19:20 pm »
Yo, mas que ayudarte, he aprendido algo leyendote, y cuando alguien te responda aprendere mas  :P
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Desconectado juan francisco brito diaz

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Re:Duda: Expansión adiabática y humedad relativa.
« Respuesta #2 en: Noviembre 03, 2012, 11:53:00 am »
A ver  si te lo explico de forma sencilla. A medida que el aire sube, conteniendo vapor de agua, mientras estè sin saturarse, resulta que las propiedades termodinàmicas de este diferiràn muy poco de las de un aire seco.Esto es, lo que se llama la razón de mezcla permanece constante.¿Que es eso? La relaciòn de molèculas de vapor de agua y las del resto de gases ( recuerdas a Avogadro y a Daltòn por la ley aquella de las presiones parciales en mezclas? En un volumen dado a la misma T( estàndo la mezcla aprox a la misma P ) el N  de moléculas de un gas en una mezcla permanece constante.O sea que el cociente entre las molèculas de vapor  y el aire PERMANECE CONSTANTE.Eso es la razón de mezcla.Pero como la presiòn del vapor saturante ( lo que comprime a la columna de gases a medida que se sube ) disminuye,  y la humedad realtiva es inversamente proprocional a esta, esta entoces aumentarà,pudiendo llegarse al nivel de condensaciòn.Luego si sigue subiendo el aire, se estarà saturando cada vez màs, y formarà gotas.No se si lo habràs entendido.Un saludo.

Desconectado galileo667

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Re:Duda: Expansión adiabática y humedad relativa.
« Respuesta #3 en: Noviembre 04, 2012, 20:03:30 pm »
A ver  si te lo explico de forma sencilla. A medida que el aire sube, conteniendo vapor de agua, mientras estè sin saturarse, resulta que las propiedades termodinàmicas de este diferiràn muy poco de las de un aire seco.Esto es, lo que se llama la razón de mezcla permanece constante.¿Que es eso? La relaciòn de molèculas de vapor de agua y las del resto de gases ( recuerdas a Avogadro y a Daltòn por la ley aquella de las presiones parciales en mezclas? En un volumen dado a la misma T( estàndo la mezcla aprox a la misma P ) el N  de moléculas de un gas en una mezcla permanece constante.O sea que el cociente entre las molèculas de vapor  y el aire PERMANECE CONSTANTE.Eso es la razón de mezcla.Pero como la presiòn del vapor saturante ( lo que comprime a la columna de gases a medida que se sube ) disminuye,  y la humedad realtiva es inversamente proprocional a esta, esta entoces aumentarà,pudiendo llegarse al nivel de condensaciòn.Luego si sigue subiendo el aire, se estarà saturando cada vez màs, y formarà gotas.No se si lo habràs entendido.Un saludo.

Hola Juan Francisco, muchas gracias.

Finalmente entiendo lo siguiente:

La humedad relativa en unidades de 1 la podemos expresar como h=e/e_s, donde e es la presión de vapor, y e_s es la presión de vapor saturada, que es la presión de vapor presente cuando el aire está saturado.

Entiendo que ambos valores dismuyen en un ascenso adiabático, pero que e_s lo hace más rápidamente si la temperatura es menor de 1500K. Tu idea me llevó a dar con estos apuntes     webs.uvigo.es/rnieto/T2A.pdf   donde desarrollan matemáticamente esta idea.

Muchas gracias, un abrazo.

 



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