clase 03 psicometria

CRISTOBAL PINCHE LAURRE

Curso Meteorologia y Climatologia

PSICROMETRIA DEL AIRE

HUMEDAD ATMOSFERICA

• Vapor

• Líquido

• Gaseoso

Denominaremos como humedadatmosférica a la cantidad de aguapresente en el aire atmosférico quepueden estar en estado de:

Cantidad de vapor de agua que contieneel aire; es la fuente de precipitaciones;influye en los procesos deevapotranspiración y derretimiento denieves.

Vapor de Agua

Vapor de Agua

• Constituye uno de los componentes o variablesmeteorológicas más importantes de la atmósfera ysu concentración varía desde cero hasta 4 % (4 gde agua por 100 g de aire).

• Esta amplia variabilidad se debe a la facilidad quetiene para pasar a los tres estados físicos (líquido,sólido y gaseoso), a temperaturas reinantes de latierra.

• El vapor de agua proviene de la continuaevaporación de los mares, lagos, ríos, suelohúmedo y evapotranspiración de campos convegetación.

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)

Formas de expresar el grado de

saturación del aire

Déficit de saturación ( e)

Humedad relativa (HR)

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:

V

TRme

TRe

TRe

VVa

dVa

VVa

= MV/Md

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

TS

Th

TEMPERATURA DEL BULBO

HUMEDO

El calor latente de evaporación es igual al flujo de calor convectivoque se transfiere desde la corriente de aire a una temperatura Thacia el material adsorbente Tw. La cantidad de calor necesariopara la evaporación.

Medida de la presión de Vapor

(ea) Ecuación Psicrométrica

)( hSp

sha TTL

PCee

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)

mmHgenTTee

hPaenTTee

hSsha

hSsha

),(49,0

),(65,0

La Molina

Presión de Saturación (eS ó eSH)

• Es la presión queejercería la máximacantidad de vapor deagua que puedecontener unadeterminada muestrade aire

• Esta tensión máximadepende solo de latemperatura del aire.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30

Pre

sión d

e V

apor

(hPa)

Temperatura (°C)

Curva de saturación

eSH

eS


Tabla PsicrométricaT( C) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0 6.110 6.155 6.199 6.245 6.290 6.336 6.382 6.428 6.475 6.522

1 6.569 6.616 6.664 6.712 6.761 6.809 6.859 6.908 6.958 7.008

… …….. …….

14 15.979 16.082 16.187 16.292 16.398 16.504 16.611 16.718 16.826 16.935

15 17.045 17.155 17.265 17.376 17.488 17.601 17.714 17.827 17.942 18.057

16 18.172 18.289 18.406 18.523 18.642 18.761 18.880 19.000 19.121 19.243

17 19.365 19.488 19.612 19.736 19.861 19.987 20.113 20.241 20.368 20.497

18 20.626 20.756 20.887 21.018 21.150 21.283 21.417 21.551 21.686 21.822

19 21.958 22.095 22.233 22.372 22.512 22.652 22.793 22.935 23.077 23.221

20 23.365 23.510 23.656 23.802 23.949 24.097 24.246 24.396 24.547 24.698

21 24.850 25.003 25.157 25.311 25.467 25.623 25.780 25.938 26.097 26.256

22 26.417 26.578 26.740 26.903 27.067 27.232 27.398 27.564 27.732 27.900

23 28.069 28.239 28.410 28.582 28.755 28.929 29.103 29.279 29.455 29.633


S

bSS

TTAe

27,6801exp

h

b

hSHT

TAe27,6801

exp

d

bda

TTAe

27,6801exp

S

S

Tb

Ta

S xe 1011,6

h

h

Tb

Ta

SH xe 1011,6

d

d

Tb

Ta

a xe 1011,6

A = 9,422 x 1023

b = -5,08

a = 7,5 b = 237,5 agua

a = 9,5 b = 265,5 hielo

SMITHSONIAN TABLESTx(K)

ECUACION DE TETTENSTX (ºC)

Déficit de Saturación ( e)

Es la cantidad de vapor de agua que falta para que el aire se sature; su valor está dado por la expresión:

e = eS – ea

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30

Pre

sión d

e V

apor

(hPa)

Temperatura (°C)

eS

eae

Humedad absoluta ( V)

Es la cantidad de masa de vapor de agua existente por unidad de volumen del aire atmosférico en un instante determinado

)(8,216

)(

3b

m

g

T

e

TR

e

aTR

e

V

TR

Ve

V

m

a

d

aV

V

aV

a

VV

ea = presión de vapor actual (hPa)T = Temperatura del aire o bulbo seco (K)

Humedad específica (q) y

relación de mezcla (r)

Humedad Específica

Representa la cantidad demasa de vapor de aguaexistente en la unidad demasa (generalmente 1 kg)de aire atmosférico o airehúmedo

Relación de Mezcla

Se llama así a lacantidad de masa devapor de agua existentepor unidad de masa deaire seco (generalmente1 kg)

kg

g

eP

eq

mm

m

m

m

m

mq

a

a

dV

V

h

VV

378,0

622 kg

g

eP

e

m

mr

a

a

d

V 622

kg

g

P

erq a622

En casos prácticos

ea = presión de vapor actual (hPa) P = Presión atmosférica (hPa)

Humedad relativa (HR)

Es solo un indicador del grado de saturacióninstantáneo del aire atmosférico, y constituye laexpresión porcentual instantánea del vapor deagua existente en el aire

eS ……….100 %

ea ……….HR 100*S

a

e

eHR

Proceso de saturación y temperatura

del punto de rocío (Td)

El proceso de

enfriamiento del

ambiente por

irradiación puede

considerarse como

proceso isobárico

(proceso a presión

constante).

En la atmósfera es más

común el proceso por

enfriamiento y adición

de vapor de agua0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30

Pre

sión d

e V

apor

(hPa)

Temperatura (°C)

eS

ea

Td Th TS

eSH

Isobárico

Adición de vapor de Agua

Adición de Vapor de

Agua + Enfriamiento

Enfriamiento

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

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, Td

e,es

T

es

e

Td

T

es

HR:e/es

Td

e:HR x es

T

T

s ee 3,237

27,17

11,6

Estado del aire (e,T)

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.

T

e

T

es

e

Th

T

es

HR:e/es

Th

e:HR x es

T

T

s ee 3,237

27,17

11,6

Estado del aire (e,T)

Variación vertical del vapor de agua

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15 20

Altura

(m

)

Presión de Vapor (hPa)

DIAGRAMA PSICROMETRICA

Temperatura NormalNivel del mar

DE ROCIOData : Temp: 25 ̊C, HR : 40% ; Tp : ? (10 ̊ C)

CASO 1

Temperatura del Aire : °C

Humedad Relativa : %

Temperatura del Aire, Temperatura de Rocio o Temperatura del Bulbo Humedo (˚C)

CASO 2


Temperatura de rocio: : °C

CASO 3


Relacion de Mezcla : gr/Kg

CASO 4


Temperatura Bulbo Humedo : °C

kg

g

P

erq a622

100*S

a

e

eHR

Humedad Absoluta

q = r

(gr/Kg)

Temperatura del Aire, temperatura

Bulbo Humedo, Temperatura de

Rocio Humedad Relativa, r, es, ea:

clase 03 psicometria

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