La humedad es un elemento climático, así como la temperatura y la presión atmosférica, y se define como la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. El límite para las ciencias físicas destinadas a estudiar la proporción de humedad del aire en la atmósfera es la higrometría y el dispositivo que mide la humedad se llama higrómetro.
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¿Qué es la humedad?
La humedad es un factor climático que se define como vapor de agua en la atmósfera. Como se sabe, dos tercios de la tierra cubren el agua (mar, ríos, lagos) de donde proviene el vapor de agua. Este vapor de agua permite la formación de nubes, que a su vez contribuye a la humedad, cuando se condensan, caen al suelo en forma de lluvia o nieve.
El agua en términos sencillos es humedad que se adhiere a un objeto o cualquier masa inerte, en forma de vapor, se encuentra en la atmósfera, que al realizar su proceso de condensación forma nubes que ya no se forman por vapor sin agua o hielo. El agua la podemos encontrar en todos los cuerpos tanto inertes como en los seres vivos, ya sean animales o plantas; Esa presencia es fundamental para la vida. De hecho, el agua es tan necesaria para los seres humanos que, por ejemplo, las personas pueden sobrevivir más tiempo sin comer y sin beber.
La humedad se clasifica en:
- Humedad relativa: es la relación entre la cantidad de vapor en el aire y lo que debe saturar a la misma temperatura. Esto significa que cuando hablamos de una humedad relativa del 50%, quiere decir que, de todo el vapor de agua que el aire puede cubrir a esa temperatura, tiene sólo el 50%. En este caso, para medir este tipo de humedad, la meteorología utiliza un instrumento llamado higrómetro, que registra la humedad relativa y la temperatura.
- Humedad específica: tiene que ver con la cantidad de humedad en peso necesaria para medir un kilogramo de aire seco.
- Humedad absoluta: por lo general no se mide con frecuencia y tiene que ver con la importancia del vapor de agua por unidad de volumen.
La humedad específica y la humedad absoluta se utilizan generalmente (además del clima) para medir madera, granos de café, algodón, papel, etc. Para medir este tipo de humedad, se utilizan medidores de humedad.
Pero ¿por qué se origina la humedad? Bueno, esto sucede porque el aire caliente, pesa menos y este asciende, pero cuando se eleva se enfría y el enfriamiento produce condensados de vapor de agua y produce gotas de agua que causan la aparición de nubes.
El término humedad también sirve para referirse a la cantidad de agua que destila de un cuerpo, por ejemplo, cuando la ropa está mojada, se dice que humedece o esta humedad. Sin embargo, la humedad también puede causar algunas desventajas cuando se muestra en casas u otros edificios, generalmente debido a una acumulación o una fuga de agua, lo que hace que las paredes absorban humedad y se puede observar la aparición de una mancha, al tocarla se sentirá húmedo.
Es importante cuando la humedad está presente en la casa, debe resolver lo que sucede, ya que puede afectar la salud de las personas que viven en ella.
Tipos de humedad
Hay varios tipos de humedad dependiendo de su origen y cada uno debe ser tratado individualmente si queremos eliminar la humedad del interior de nuestras casas.
El primer paso es hacer un diagnóstico para determinar, de una manera mucho mas confiable el tipo de humedad que estamos estudiando y hacer el tratamiento adecuado. Un diagnóstico correcto siempre significa un ahorro considerable de tiempo, dinero e inconvenientes.
La importancia del análisis es que existen diferentes tipos de humedad que pueden afectar su hogar, y todos los tipos de humedad deben tratarse específicamente; Por ejemplo, si tiene problemas de condensación y tratamiento, la humedad se filtra.
De esta manera vamos a abordar los diferentes tipos de humedades que existen:
Absoluta
Para la humedad absoluta podemos decir que se trata de la cantidad de masa total de agua en el aire por unidad de volumen y se expresa en gr/cm3 de aire. La humedad del suelo presenta grandes niveles de agua de acuerdo a las variaciones que presenta el clima. La humedad específica y la humedad absoluta representan un papel muy importante se utilizan generalmente (además del clima) para medir madera, granos de café, algodón, papel, etc. Para medir este tipo de humedad, se utilizan medidores de humedad.
Relativa
Esta se define como la relación existente entre la cantidad de vapor de agua real, presente en la atmósfera y el máximo que puede contener a la misma temperatura; es decir, es la relación de humedad absoluta y la cantidad máxima de agua permitida por el aire por unidad de volumen.
A nivel de los estudios meteorológicos que se han realizado esta definición puede arrojar diferenciaciones en su composición. Es un término bastante sencillo de explicar, aunque al leerlo se vea complejo, es la cantidad de agua que esta contenida entre una gran masa de aire relacionada con el punto máximo de la humedad.
Se mide en porcentaje y se normaliza de modo que la humedad relativa máxima posible sea del 100%. Una humedad relativa del 100% significa un entorno donde no puede caber más agua. El cuerpo humano no puede sudar y la sensación de calor puede asfixiarse. Corresponde a un ambiente húmedo. Una humedad del 0% corresponde a un ambiente seco. Es fácil de ver.
La humedad relativa se podría sostener sin que se produzca el proceso de la condensación, manteniendo las mismas condiciones con respecto a la temperatura y la presión atmosférica. Esta es la forma más común de expresar la humedad.
Si una masa de aire tiene un la mitad de su porcentaje de agua en relación con el máximo que puede permitir su humedad relativa es de un 50%. A medida que la capacidad del aire para absorber la humedad varía con la temperatura, la humedad relativa aumenta a medida que la temperatura desciende, incluso si la humedad absoluta permanece sin cambios.
Atmosférica
La humedad atmosférica es la cantidad de vapor de agua que se almacena en la atmósfera. Depende de la temperatura, por lo que es mucho mayor en las masas de aire caliente que en las masas de aire frío. La humedad de la atmósfera es medida por un aparato llamado higrómetro y se expresa por los conceptos como los tipos de humedades absoluta, específica o relativa del aire.
Específica
Es un parámetro que genera confusión, ya que tiene interpretaciones diferentes de acuerdo a las ciencias que estén involucradas en ello. Con el término humedad, nos referimos a la cantidad de vapor de agua en el aire. Hay varias maneras de expresarla de acuerdo a una variable matemática la humedad del aire. Así, si relacionamos la masa de vapor de agua y el volumen ocupado por el aire húmedo a una determinada temperatura y presión, estamos hablando de humedad absoluta, que se expresa en kg de vapor de agua / m3 de aire.
Mientras que si vamos a hablar sobre la masa de agua de vapor que está estrechamente relacionada con la masa del aire húmedo, tiene que ver con la cantidad de humedad en peso, que se necesita para saturar un kilo de aire seco, en la cual hablaremos sobre la humedad específica en kilogramos de vapor de agua / kg de aire húmedo, este seria la definición exacta de la humedad específica.
Si utilizamos la relación entre la masa de vapor de agua y la masa de aire seco contenida en una muestra de aire, estamos hablando de la causa o mezcla de humedad. Se expresa en kilogramos de vapor de agua / kg de aire seco. La tasa de humedad es ligeramente mayor que la humedad específica. Cualquiera de estas formas nos dice la cantidad de vapor de agua presente en el aire en un determinado estado.
Ambiental
La cantidad de vapor de agua, o el agua que esta en la atmósfera, o que esta presente en el aire se le define como la humedad ambiental. Puede expresarse absolutamente como el termino de la humedad absoluta, o relativamente por medio de la conocida humedad relativa o grado de humedad, cualquiera de los dos la definen concretamente, ya que se relacionan entre sí y dependen la una de la otra.
La atmósfera es vista como simplemente una gran extensión de aire, la verdad es que el vapor de agua tiene un importante rol en su composición, incluso en áreas áridas. Por otro lado, es común que cuando se habla de los seres humanos, lo primero que viene a la mente es la temperatura del aire, ya que esta es mas fresca cuando hay humedad. Aunque este parámetro es importante, la humedad también influye de manera decisiva.
El nivel de humedad en un área especifica depende de varios factores, incluida la composición de las masas de aire que la alcanzan a través del viento, la disponibilidad de gran cantidad de agua y plantas, la ducha de lluvia, la tasa de vaporización y las temperaturas promedio del aire, la composición geográfica general. Hay varios parámetros utilizados para medir el impacto ambiental, incluida la humedad, la humedad relativa y la presión de vapor.
De saturación
Un ejemplo básico y sencillo para la humedad de saturación es el aire acondicionado, en la cual este se utiliza con la definición de aire saturado, con lo que se entiende que la presión parcial del vapor de agua en la mezcla es la totalidad de la presión de saturación de vapor a la temperatura de la mezcla, o dicho de forma más simple, es menos preciso, el aire contiene la cantidad máxima de vapor de agua que puede contener la temperatura en la que está.
pvs presión de saturación de vapor (Pa)
ts Temperatura seca del aire (K)
Humedad del suelo
La humedad del suelo es la cantidad de agua por volumen de suelo en un campo.
Su medida exacta se realiza gravimétricamente, pesa una selección de suelo antes y después del secado. Esto es de gran importancia porque el agua es un factor decisivo en la formación, conservación, fertilidad y productividad del mismo, así como en el cultivo, crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas.
Su medición in vivo plantea muchos problemas, ya que el TDR y la sonda de neutrones transmiten los sensores con mejor respuesta. Para solución salina o suelo muy seco, SBIB se utiliza experimentalmente para medir la humedad del suelo sin afectar sus propiedades y con mayor sensibilidad en terrenos secos. Para mediciones a largo plazo, también se utilizan métodos de la mano del hombre como los bloques de yeso.
Actualmente hay una serie de dispositivos para determinar el contenido de agua del suelo a partir de técnicas muy diferentes. En general, estas tecnologías se pueden agrupar en cinco grupos:
- Gravimétricas
- Tensiométricas
- Atenuación de neutrones
- Disipación de calor
- Técnicas dieléctricas
La medición directa del contenido de agua en el suelo se ejecuta pesando y secando un volumen conocido de suelo, pero este tipo de determinaciones además de ser laboriosas, destructivas y, por lo tanto, no son suficientes en muchos casos. Ademas de ser la única acción directa, incluso si no está libre de error, es el método de referencia y la base para la calibración de otras tecnologías. Otras técnicas se basan en acciones indirectas de las características del suelo que, a su vez, varían con el contenido de agua.
Ahora, algunas de estas nuevas tecnologías se utilizan en áreas amplias y semiáridas y alcanzan un alto grado de automatización, proporcionando información detallada necesaria para comprender el comportamiento del agua en el suelo.
Humedad del aire
La humedad va a depender de el dióxido de carbono que se encuentra en el vapor de agua de las nubes. El vapor proviene de la evaporación del mar y el océano, de los ríos, lagos, plantas y otros seres vivos. La cantidad de vapor de agua que puede absorber el aire depende de su temperatura. El aire caliente permite más vapor de agua que el aire frío. Una forma de medir la humedad es a través del higrómetro.
El vapor de agua tiene una densidad más baja que el aire, por lo tanto, el aire húmedo (mezcla de aire y vapor de agua) es menos denso que el aire seco. Por otro lado, cuando las sustancias se calientan, se expanden, dándoles una menor densidad. Todo esto hace que el aire caliente que contiene vapor de agua aumente en la atmósfera terrestre. La temperatura en la atmósfera disminuye con un promedio de 0.6 ° C por 100 m en adiabático húmedo y 1.0 ° C en adiabático seco.
Cuando este aire para a las zonas más frías, el vapor de agua pasa por la condensación y forma nubes (gotas de agua o cristales de hielo). Cuando estas gotas de agua o cristales de hielo pesan demasiado, caen y causan lo que todos conocemos como lluvia en forma de lluvia o nieve. Estos distintos fenómenos son estudiados regularmente para observar los cambios que puedan presentar de acuerdo con los diferentes fenómenos climatológicos que han surgido.
Rocío
La definición del rocío, es una mezcla de aire y de vapor de agua, en la cual este aire se enfría a presión constante, o parcialmente, sin variar el vapor del aire, mientras que la temperatura llega a un punto de condensación. El rocío es un fenómeno que es producido por la condensación del vapor que está en la atmósfera en gotas muy pequeñas.
Este proceso ocurre por la noche, cuando la temperatura cae, y puede ser visto por la mañana a través de las gotas que se depositan en las plantas o en la calle. La temperatura es el llamado punto de rocío y a esa temperatura, la humedad relativa será del 100%.
Un ejemplo de esto es la excavación, que se debe al hecho de que la humedad relativa del aire alcanza el 100% al bajar la temperatura al amanecer, por ende el vapor de agua que ya no permite que el aire se condense en forma líquida en las superficies de objetos, hojas, flores, etc. Cuando esto ocurre en una superficie por debajo de la temperatura de rocío, como en el vidrio de la ventana o en una pared sin aislamiento, es posible observar este fenómeno que es sin duda una maravilla de la naturaleza. (Ver Articulo: Tsunami)
El fenómeno del rocío en el exterior se puede producir tanto en invierno como en verano (especialmente en el clima continental, con un alto contraste entre las temperaturas diurnas y nocturnas). Cuando este fenómeno ocurre en invierno, con temperaturas por debajo de 0 ° C, la escarcha se convierte en rocío en la escarcha.
Por capilaridad
La humedad capilar viene de fuera de la habitación en que el problema se encuentra y es básicamente un tipo de filtración mínima a través de las paredes que puede ser causada por varios factores; Cuando los tipos de humedad son por capilaridad, pueden ser generados porque hay grietas en el exterior del lugar y cuando llueve absorben humedad y se envían al interior de la casa. Cuando hay una fuga con una de las tuberías de la casa, el agua tiene la capacidad de recorrer grandes distancias dentro de la casa.
También puede ser debido al hecho de haber contacto con áreas verdes alrededor del edificio, que, cuando irrigadas, envían humedad por el suelo hasta la pared y, como no está bien impermeabilizada, permite que ella entre.
Para atacar la humedad por acción capilar, es necesario hacer un doble tratamiento, ya que es necesario reparar el daño causado al interior de la pared y también impermeabilizar completamente el exterior para que pare de ocurrir; en algunos casos, el problema viene de las fundaciones, porque bajo ellas hay tierra que almacena agua y es necesario exponer las fundaciones para impermeabilizarlas también.
Por condensación
La humedad por condensación es la más común en los diferentes tipos de humedad, ya que ocurre principalmente en el invierno en casi todas partes, porque eso hace que las paredes tengan una temperatura fría y mientras respiramos en casa, cocinar o bañarse, generamos vapor que busca escapar de las habitaciones y por no conseguirlo debido a la falta de aire, genera gotas de agua en las paredes y éstas empiezan a impregnarse en concreto o madera. A parte provoca graves problemas de salud a nivel respiratorio, sobre todo las personas vulnerables.
Para resolver este tipo de humedad por condensación es necesario colocar más ventilación en la sala e impermeabilizar las paredes.
Humedad por filtración
La humedad a través de la filtración es la más peligrosa en los diferentes tipos de humedad que podemos encontrar e incluso los más graves, que deben ser tratados por profesionales.
Básicamente, es una cuestión de tiempo que un área específica de la pared se precipite constantemente independientemente de la estación e incluso empiece a limpiar el material de la pared, algo que puede ser muy peligroso y todo sucede porque una tubería de agua tiene un interior con fugas, lo suficientemente grande como para generar un riesgo tan grande, pero no tan grande como para ser detectado de inmediato.
Humedad por higroscópica
Sabemos que todas las sustancias poseen elementos que componen su estado de equilibrio de humedad, este es un contenido de humedad que se encuentra en la atmósfera, donde el material que encargan de recoger, por así decirlo, la humedad del ambiente a la misma velocidad que libera.
Por lo tanto, si la humedad es inferior a este valor de equilibrio, el material se va a secar, si la humedad es mayor, entonces pasara por un estado aun mas liquido y reducirá la humedad, por lo que el equilibrio entre ambas partes es necesario para que la estabilidad de la humedad sea completa. Por lo tanto, minerales como el cloruro de calcio pueden capturar el agua de la atmósfera en diferentes tipos de ambientes, ya que su humedad de equilibrio es muy baja. Esta clase de sustancias se utiliza como desecante.
Algunos compuestos con capacidad higroscópica son:
- Cloruro cálcico (CaCl2)
- Cloruro de magnesio (MgCl2)
- Cloruro de sodio (Halita)(NaCl)
- Hidróxido de sodio (NaOH)
- Hidroxilamina (NH2OH)
- Ácido sulfúrico (H2SO4)
- Sulfato de cobre (CuSO4)
- Óxido de fósforo (V) (P4O10)
- Óxido de calcio (Cal viva)(CaO)
- Sulfato sódico (Na2SO4)
Es el término que se refiere a la humedad con el medio ambiente circundante se le denomina equilibrio higroscópico. Por lo tanto, cualquier condición ambiental (temperatura del aire y humedad relativa) se trata de una medida que busca cuantificar los elementos para que esta tenga un comportamiento básico y que corresponde a la humedad en la madera, llamada balance de humedad higroscópico.
Humedad y la precipitación
En meteorología, para referirnos a la precipitación, tenemos que entender que esta se define como una forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y alcanza la superficie de la Tierra. Este es un fenómeno hidrológico importante el cual se caracteriza principalmente por cualquier presentación de lluvia, nieve, granizo, niebla o rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de precipitación en un punto de la superficie de la tierra se llama pluviosidad, o monto pluviométrico. (ver artículo: Constelaciones de estrellas).
La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico, que se adentra en la tierra del agua de la corteza y por lo tanto favorece la vida de nuestro planeta, tanto para los animales como vegetales que requieren agua para poder subsistir La precipitación se genera en las nubes cuando alcanzan un punto de saturación; En este punto, es cuando las gotas de agua aumentan de tamaño hasta que alcanzan una masa en la que precipitan por la gravedad.
Es posible que se pueda alterar las nubes para inducir la precipitación, rociandolas con elementos especiales como lo son los químicos apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, el cual produce una aceleración en la formación de las gotas de agua y aumenta la probabilidad de precipitación, pero estos intentos no han sido satisfactorio aun. Aunque la lluvia es la más común de las precipitaciones, los otros tipos no deben olvidarse: como las nevadas y granizo. Cada uno de estos precipitados se puede clasificar en diferentes tipos.
El país con mayor precipitación es Colombia con 3 240 mm por año. La ubicación más húmeda del planeta es Puerto López, Colombia, con una disminución anual de 12,892 mm. Otras estimaciones indican que Lloro y López de Micay en Colombia tuvieron una disminución de 13 473 mm.
¿Cómo podemos medir las precipitaciones?
Los valores de la precipitación, para poder ser medibles, deben ser científicamente comparables. La precipitación es importante para los pluviografos y pluviómetros, siendo este último usado para determinar lluvias de alta intensidad y de corta duración. Estos instrumentos deben instalarse en lugares apropiados, donde no ocurran interferencias de construcciones, árboles o elementos orográficos, como rocas altas.
La precipitación se mide en mm, que es el espesor de la capa de agua que se formará debido a la precipitación en una superficie plana e impermeable y corresponde a litros por metro cuadrado de suelo (l / m2).
Desde 1960, la medición de la lluvia a través de un radar meteorológico se ha vuelto cada vez más popular, generalmente conectada directamente con modelos matemáticos que permiten determinar la intensidad de la lluvia en un área y los flujos en tiempo real, en una determinada sección de la lluvia un río en esa zona.
Orígenes de la precipitación
Esencialmente cualquier tipo de precipitación de agua en la atmósfera, independientemente de su estado (sólido o líquido) es producido por condensación del vapor de agua contenida en las masas de aire (en las nubes), que surge cuando esas masas de aire se ven obligadas a subir y disminuye su temperatura inicial. Para que ocurra condensación, el aire debe estar saturado de humedad y debe haber núcleos de condensación.
a) El aire está saturado si contiene la cantidad máxima de vapor de agua. A continuación, a una humedad relativa de 100 por 100 que son las condiciones normales. Mientras que la condición de saturación suele alcanzarse por el aire de refrigeración, ya que el aire frío está saturado con vapor de agua menos que el aire caliente. Así, por ejemplo, un aire metros cúbicos a 25 ° C de temperatura, el contenido de vapor de agua es de 11 g, que no está saturada; pero el 11g satura a 10 ° C, y entonces la condensación ya es posible.
b) Núcleo de condensación (que permite que el tercio del vapor de agua recupere su estado líquido), son pequeñas partículas suspendidas en los elementos presentes de aire provenientes de los humos o cristales de sal microscópicos que acompañan la evaporación de la niebla marítima. Es así es como las nubes se forman. La pequeñez de las gotas y de los cristales permite que permanezcan suspendidos en el aire y sean desplazados por los vientos. Usted puede contar 500 por cm³, y aún 1 m³ de nube contiene sólo tres gramos de agua.
Las nubes desaparecen en la lluvia cuando las gotas se vuelven más gruesas y pesadas. El fenómeno es muy complejo: las diferencias en la carga eléctrica permiten que las gotas se atraen; los “núcleos”, que son generalmente pequeños cristales de hielo, facilitan la condensación. Es así como los choques eléctricos son acompañados por precipitación violenta.
Variaciones de la precipitación y la humedad
La precipitación tiende a reflejar variaciones de acuerdo con determinados ciclos de tiempo, los cuales están determinados por los movimientos de rotación y traslación de la Tierra y por la ubicación astronómica o geográfica del lugar en cuestión y las condiciones de humedades de las áreas. Estos ciclos pueden ser: diarios, mensuales o estacionales o en ciclos anuales, de hecho, siempre hay meses en que la precipitación es mayor que en otros.
Con el fin de evaluar adecuadamente las propiedades objetivas del clima, donde la lluvia y, en particular, la precipitación juegan un papel muy importante, la precipitación mensual debe haberse observado durante un período de al menos 20 a 30 años, denominado “período de observación prolongado”.
Temperatura
A nivel meteorológico podemos mencionar que la temperatura es una pieza fundamental para los diferentes cambios climáticos que ocurren en nuestro planeta Tierra. La temperatura es una escala que se refiere a los valores usuales de calor que se pueden medir con un termómetro. Dentro de la física se define como un escalar relacionado con la energía interna de un sistema termodinámico definido por termodinámica cero.
De una manera mas detalla y explicita podemos mencionar que, se relaciona directamente con esa parte de la energía interna llamada “energía cinética”, que es la energía asociada con el desplazamiento de todas aquellas partículas que están presentes en el ecosistema, ya sea en una traducción, en la dirección de rotación o en forma de vibración. Cuando la energía cinética de un sistema aumenta, se observa que es “más caliente”; Es decir, su temperatura es más alta.
En el caso de un sólido, parece que los movimientos en cuestión son las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal enatómico, es el movimiento de traslación de sus partículas (para multiatomicos, deben considerarse los movimientos de rotación y vibración).
Como consecuencia directa, tenemos que el desarrollo de las técnicas de medición de las temperaturas ambientales, ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario dar un valor numérico a una idea intuitiva de qué tan frío o caliente se esta en una zona o área determinada.
Muchas propiedades fisicoquímicas de los materiales o sustancias varían según su temperatura, como su estado de presentación incial (sólido, líquido, gas, plasma), solubilidad, presión de vapor, color o conductividad eléctrica, entre otros factores. También es uno de los principales que influyen en la rapidez con que tienen lugar las reacciones químicas con los diversos elementos esenciales.
La temperatura se mide con unos elementos conocidos como termómetros, hay diferentes tipos, de acuerdo a la temperatura que queremos medir, que se pueden calibrar de acuerdo con diferentes mediciones que conducen a unidades de medición de temperatura.
En el sistema internacional de unidades, la unidad de temperatura kelvin (K) y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor “cero kelvin” (0 K) con el “cero absoluto” y se gradúa con un tamaño de examen correspondiente al grado Celsius. Sin embargo, fuera del área científica, el uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más utilizada es la escala Celsius, llamada “centígrados”; y, en menor medida, y prácticamente solo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit.
Temperatura húmeda
El termómetro húmedo es un termómetro de mercurio al que previamente es impregnado con agua, que se utiliza para medir la temperatura del aire húmedo. Al proporcionar un flujo de aire, el agua cambia de su estado líquido a gaseoso mucho mas rápido o más lento, depende a la humedad relativa, el enfriamiento más bajo sobre ella debido a la vaporización del agua latente. El flujo de aire puede ser administrado por un ventilador pequeño o colocando el termómetro en una especie de sonajero para girarlo. (ver artículo: Cuantas estrellas hay en la vía láctea).
Se empleo durante muchos años atrás, en estaciones meteorológicas para calcular cuanta cantidad de la humedad relativa y la temperatura del punto de rocío había en un sitio específico, utilizando fórmulas matemáticas o diagramas de medición de gráficos / humedad, utilizando como datos las temperaturas del termómetro húmedo y las temperaturas secas (esta última es la temperatura medida con un termómetro estándar en el aire).
Generalmente, ambos termómetros se montan en un soporte, a distancias estándares, que constituyen instrumentos llamados psicrómetro. La misma información con precisión variable se puede lograr con un higrómetro. También se utiliza para evaluar el impacto de la humedad en la conveniencia de los usuarios locales (de manera más precisa, a través de diferentes índices que reflejan la sensación térmica).
Esta temperatura ocurre en estado estable, por lo tanto: calor latente para evaporar agua = el calor se suministra al agua.
Entonces. kG * 18 * (pWB – pG) * A * A = hG * A * (TG – TWB)
Para entender la ecuación donde KG es el valor que se le asigna a la transferencia de masa, aire de convección hG y presión parcial pwb de vapor de agua en la interfaz, λ, agua latente, calor TWB, temperatura en la interfaz, presión pG y TG y la temperatura en el líquido. Por lo tanto, Twb será la temperatura de brillo húmedo, que puede eliminarse fácilmente de la ecuación anterior.
Calor
Se denomina energía térmica en tránsito solo cuando el límite de un sistema termodinámico. Una vez dentro del sistema, o alrededor de la transmisión, está dentro y fuera, el cruce de la transferencia de calor se convierte en parte de la energía interna del sistema o del entorno, según sea el caso.
El término calor, por lo tanto, debe entenderse como transferencia de calor y solo ocurre cuando no hay diferencia de temperatura en esa dirección y de alta a baja. De ello se deduce que no hay transferencia de calor entre dos sistemas que están a la misma temperatura.
A menudo, en el habla cotidiana se usan expresiones: el calor de un cuerpo o la ganancia de calor se realizan porque no producen ningún malentendido y quizás porque no existen opciones técnicas que sean tan intuitivas, pero en un sentido técnico son incorrectas. El calor, visto desde la física, no está disponible, el calor es una transferencia.
Usted tiene un cuerpo, es la energía térmica, aún mejor, considerando el cuerpo como un sistema termodinámico, la energía total del sistema, entonces tiene dos formas: microscópico y macroscópico. La energía macroscópica es lo que el sistema tiene con referencia a un origen externo, como energía cinética y potencial. Microscópica es su grado de actividad molecular perpendicularmente, que es independiente del sistema de referencia externa y es lo que se conoce como la energía interna del sistema.
En otro orden de ideas, podemos mencionar que todas moléculas de un sistema presente se agitan a una cierta velocidad, incluso giran y vibran irregularmente entre ellas, y este movimiento les da una energía cinética que forma parte de la energía interna que es energía sensible la cual es posible ser percibida, porque la velocidad promedio de las moléculas es proporcional a la temperatura, que es lo que podemos experimentar.
Pero las moléculas están unidas por fuerzas de atracción que son más fuertes en sólidos, disminuyen en líquidos e incluso en gases, por lo que un sistema gaseoso involucra la energía necesaria para superar las fuerzas intermoleculares. Esta energía que tiene que ver con la fase en la que el sistema se llama energía latente.
Los átomos están unidos por enlaces que se forman y se destruyen en las reacciones químicas. La energía interna asociada a las conexiones atómicas es energía química. Y finalmente, las fuerzas de atracción en el núcleo de los átomos constituyen energía nuclear, que es liberada en reacciones nucleares. Todas estas formas de energía se almacenan dentro del sistema y componen su energía interna.
Pero hay formas de energía que no se pueden almacenar, que solo se muestran cuando hay interacción y constituyen lo que llamamos agua o pérdida por los sistemas de energía. Estas formas de energía son la transferencia de calor y el trabajo. Cuando la fuente o la fuerza impulsora de la interacción es una diferencia de temperatura, decimos que es caliente, de lo contrario funciona.
Entonces podemos resumir que, es muy común referirse al calor sensible y latente como energía, pero también existen otras terminologías y bien en términos diarios, pero en realidad es la energía térmica, que difiere mucho de la transferencia de calor.
Las distintas fases o procesos propios del calor:
En la naturaleza existen tres estados usuales de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Al aplicarle calor a una sustancia, ésta puede cambiar de un estado a otro. A estos procesos se les conoce como cambios de fase. Los posibles cambios de fase son:
- de estado sólido a líquido, llamado fusión,
- de estado líquido a sólido, llamado solidificación,
- de estado líquido a gaseoso, llamado evaporación o vaporización,
- de estado gaseoso a líquido, llamado condensación,
- de estado sólido a gaseoso, llamado sublimación progresiva,
- de estado gaseoso a sólido, llamado sublimación regresiva o deposición,
- de estado gaseoso a plasma, llamado ionización.
- de estado plasma a gaseoso, llamado Desionización
Intentar cuantificar el calor en el sentido en que lo usamos en la vida diaria y cotidiana es más complicado de lo que parece, porque se debe a muchas más variables y, sobre todo, más impredecibles que las que se han señalado hasta ahora. Desde el país, la zona, el clima, a través del brillo o color abrumador e incluso el sexo y el estado de ánimo del individuo pueden afectar la sensación de calor.
En la mayoría de los países, el calor ya se habla cuando la temperatura supera los 26 ° C en cualquier momento del día, aunque varía mucho según la temporada. Por ejemplo, 20 ° C en verano se considera una temperatura fría, mientras que en invierno esta temperatura se considera caliente o caliente.
El fenómeno de “ola de calor” se anuncia cuando la temperatura diurna supera los 32 ° C y las temperaturas nocturnas (o al amanecer) no caen por debajo de 23 ° C durante tres días. Es común en casi todos los tipos de clima en el verano, con la excepción de los países cercanos a los polos, donde es muy raro o casi cero, y se vuelve más común a medida que los países están más cerca de los trópicos.
Esta designación de ola de calor no significa necesariamente un calor excesivo o temperaturas inusuales para la temporada, sino que pretende advertir sobre las consecuencias perjudiciales para las personas o grupos vulnerables.
Tiene una sensación de más calor cuando hay más humedad en el ambiente. Por ejemplo, una temperatura de 30 ° C, con una humedad ambiental del 10%, se siente como si el ambiente fuera solo de 28 ° C. Pero con un 90% de humedad se sentirá como si el ambiente fuera de 40 ° C.
Humedad recomendada
Hay mucha conversación sobre cuál es la mejor temperatura ambiente para vivir. Y pensamos que es necesario conocerlo para no abusar de energía y no poner, por ejemplo, el calentamiento por encima de lo que realmente necesitamos. Aunque vamos a, clarar un poco esta terminología que hace referencia a la humedad recomendada de la manera más simple.
La temperatura más cómoda para el ser humano en reposo es entre 18 y 20ºC. Si usted está trabajando, el valor cae para el intervalo entre 15 y 18ºC, dependiendo del tipo de movimiento y de la intensidad con que se realiza.
Para tener una idea, podemos comparar al hombre con una estufa cuyo combustible es la comida. Específicamente, un hombre de 70 kg equivale a una cocina que genera 105 kcal por hora, suficiente para hervir 25 litros de agua. Esta es la razón por la cual, cuando somos muchos en una habitación, la temperatura sube. Cada persona que entra es como colocar una estufa. (ver artículo: La atmósfera y su importancia).
La mejor manera de calentar una habitación es instalar fuentes de calor moderadas en las zonas más frías. Tenga cuidado con la temperatura de la fuente de calor, si es superior a 70ºC, se produce sequedad de la boca y membranas mucosas. Además, la temperatura no aumenta mucho la eficiencia energética. Por esta razón, los calentadores de vapor y los hierros no son particularmente adecuados en el hogar.
Un concepto que se asocia con la mejor temperatura ambiente es la humedad. Un ambiente agradable debe tener una humedad relativa de 50-60% y se considera aceptable entre 40% y 70%. Humedecer un ambiente favorece el desarrollo de bacterias y hongos nocivos.
Por supuesto, cada persona ayuda a respirar para aumentar la humedad. Notemos que el hombre inspira oxígeno por aire y emite dióxido de carbono y vapor de agua en una cantidad que varía según el peso, la edad, la dieta o la actividad. Debido a que el dióxido de carbono es tóxico, se requiere una ventilación adecuada.
Las plantas pueden ser una forma de equilibrar la humedad en ambientes húmedos. Además, nos ayudan a mejorar la calidad del aire en nuestra casa, ya que absorben CO2 al liberar y liberar oxígeno. De esta manera conseguimos aire fresco y limpio dentro de la casa.
Por otro lado, hoy en día hay sistemas que pueden controlar la temperatura y, a veces, incluso la humedad en el ambiente, a la vez que optimizan la energía consumida. Algunos de los ejemplos más exigentes son el piso de radiación o el calor azul.
Evitar la perdida de calor
Finalmente, para mantener una temperatura estable y correcta, no solo debemos seleccionar las fuentes de calor correctamente, sino también garantizar que este calor se mantenga dentro de la casa. Los cambios de temperatura de una habitación a otra que usualmente ocurren en ambientes con poco aislamiento es una de las razones principales para enfriar y expone al cuerpo a cambios que nos impiden mantener una temperatura agradable.
Para evitar estas pérdidas de calor, es importante que tanto las paredes como las cubiertas exteriores, como las puertas y ventanas, estén lo suficientemente aisladas. En este sentido, las ventanas suelen ser el punto más débil de la casa, las ventanas mal instaladas o de mala calidad pueden causar altas pérdidas de calor, lo que es un aumento significativo en el costo de calentar la casa. (Ver Articulo: Fenómeno del Niño)
Luego, le dejamos con una recomendación: cuando no estamos seguros, si estamos buscando un buen aislamiento, siempre es mejor elegir ventanas antideslizantes, preferiblemente PVC y doble acristalamiento, para garantizar un aislamiento adecuado que notará en la factura en la calefacción a fin de mes.
Sensor de humedad
Los sensores de humedad se utilizan para saber cual el nivel de líquido en un tanque, o en sistemas de riego del jardín para detectar cuándo las plantas necesitan irrigación y cuando no. Que permiten medir la temperatura del punto de rocío, la humedad absoluta y la tasa de mezcla.
Un sensor analógico de humedad mide la humedad relativa del aire el cual es realizado con un sistema basado en un condensador. El sensor se hace de una película generalmente de cristal o de cerámica este material es el adecuado para así permitir que pueda percibir la humedad. El material aislante que absorbe el agua está hecho de un polímero que retira y libera el agua en base a la humedad relativa del área dada. Esto cambia el nivel de carga en el condensador de circuito en el panel eléctrico.
Un trabajo digital de sensor de humedad sobre dos microsensores se calibra a la humedad absoluta del área dada. Estos después son transformados a formato digital a través de un proceso de conversión analógico a digital realizado por un chip ubicado en el mismo circuito. Una máquina hecha a base de un sistema de electrodo de polímero que constituye la capacitancia del sensor. Esto protege el sensor del panel frontal del usuario (interfaz).
Factores:
- Temperatura y humedad a la que fue calibrado el sensor
- Dependencia de la calibración con la humedad y la temperatura, muchos sensores son no-lineales y casi todos varían con la
- temperatura
- Como afecta al sensor el envejecimiento y la velocidad de envejecimiento
- Que tan sensitivo es el sensor a los contaminantes
- Que precisión tiene el estándar usado para construir el sensor y su certificación
Debido a estas variaciones, cabe señalar que una precisión de ± 1% de precisión no es muy representativa del rendimiento efectivo en la operación del sensor.
Por ejemplo, un sensor con una precisión específica de fábrica de ± 1% después de la implementación durante 6 meses puede caer a una precisión de ± 6%, mientras que otro sensor con una precisión de fábrica de ± 2% puede funcionar después de 6 meses. Los meses en la misma aplicación, tienen una precisión de ± 2%. (Ver Articulo: Huracán Patricia)
Parámetros típicos para determinar la humedad:
Medición de humedad relativa (HR): la medición de humedad relativa consiste en la relación entre la presión parcial de vapor de agua y el gas actual y la presión de saturación del vapor a una temperatura determinada. Por lo tanto, la humedad relativa es una función de la temperatura.
La medida se expresa como un porcentaje. La humedad relativa es un parámetro utilizado principalmente en aplicaciones ambientales (por ejemplo, aire acondicionado) o mediciones meteorológicas, ya que afecta directamente la comodidad humana. Cuando los niveles de humedad relativa son bajos, se puede producir electricidad estática que daña los equipos electrónicos.
Punto de rocío / Medición de escarcha (D / F PT): El punto de rocío es la temperatura, por encima de 0 grados, a la cual está presente el vapor de agua del condensado. El punto de congelación es la temperatura, por debajo de 0 ° grados, a la que el vapor se cristaliza en hielo. El punto D / F PT es una función de la presión del gas pero independiente de su temperatura y, por lo tanto, se considera una cantidad básica.
Precisión en la medición de humedad
Los encargados de su ensamblaje, así como los laboratorios intentan verificar la calidad del rendimiento de calibración del dispositivo para medir la humedad.
Tanto las especificaciones como los datos de calibración que reflejan el funcionamiento real de los sensores. Podemos define la certeza de estos dispositivos como la desviación con respecto a un patrón de laboratorio. Esta propiedad se ve afectada por los siguientes factores:
Actualmente podemos encontrar distintos tipos de Sensores de humedad, según el principio físico (los mas utilizados son basados en la composición de estos) que siguen para realizar la cuantificación de la misma.
- Mecánicos: aprovechan los cambios de dimensiones que sufren cierto tipos de materiales en presencia de la humedad. Como por ejemplo… fibras orgánicas o sintéticas, el cabello humano…
- Basados en sales higroscópicas: deducen el valor de la humedad en el ambiente a partir de una molécula cristalina que tiene mucha afinidad con la absorción de agua.
- Por conductividad: la presencia de agua en un ambiente permite que a través de unas rejillas de oro circule una corriente. Ya que el agua es buena conductora de corriente. Según la medida de corriente se deduce el valor de la humedad.
- Capacitivos: se basan sencillamente en el cambio de la capacidad que sufre un condensador en presencia de humedad.
Infrarrojos: estos disponen de 2 fuentes infrarrojas que lo que hacen es absorber parte de la radiación que contiene el vapor de agua. - Resistivos: aplican un principio de conductividad de la tierra. Es decir, cuanta más cantidad de agua hay en la muestra, más alta es la conductividad de la tierra.
