Humedad Relativa
El primer paso en el viaje para dominar los parámetros de humedad es comprender las presiones parciales. Comenzaremos nuestro viaje junto al mar, con un cuadrado de un metro dibujado en la arena. Ahora, imagine que hay una columna de aire que asciende a través de la atmósfera hacia el espacio , con un peso de aire de aproximadamente 10,300 kg. Esta masa de aire genera presión hidrostática con una fuerza de 101,325 Newtons por metro cuadrado.
Esto define una unidad de presión llamada Pascal [Pa]: Newtons por metro cuadrado. Esa es la presión total. El aire que respiramos es una mezcla de gases, donde los componentes principales son nitrógeno (N2 ), oxígeno (O2 ), vapor de agua (H2O), argón (Ar) y dióxido de carbono (CO2). Estos componentes se pueden expresar utilizando la ley de presiones parciales de Dalton:
El componente con la concentración que más varía es el vapor de agua, y juega un papel importante en afectar el tiempo y el clima, así como numerosos procesos industriales y otros aspectos de nuestra vida cotidiana.
En esta foto conviven los tres estados del agua
En la tierra, el agua existe en tres formas diferentes: hielo, agua y gas. La cantidad máxima de agua gaseosa viene determinada por la temperatura: cuanto mayor es la temperatura, mayor es la presión parcial del vapor de agua, es decir, hay más agua disuelta en el aire. La presión máxima de vapor de agua a una temperatura específica se llama presión de saturación de vapor de agua.
La presión del vapor de agua no puede exceder este límite, y una forma sencilla de probar este hecho es mirar las nubes en el cielo. Las nubes se forman cuando se alcanza la presión de saturación del vapor de agua y el medio ambiente ya no puede retener el agua en su fase vaporosa, lo que significa que parte de ella se condensa en pequeñas gotas que eventualmente pueden caer sobre nosotros como lluvia.
Condensación de agua en una superficie transparente.
Nubes: Agua que pasó del estado gaseoso (vapor) a concentrarse en estado líquido (microgotas).
Curva de Presión de Vapor de agua en función de la temperatura.
Humedad Relativa (%HR) es un concepto que define qué porcentaje de vapor de agua está presente a esa temperatura en relación con el punto de saturación.
Cuando llueve, obviamente hay un 100% de humedad relativa en las nubes donde se forman las gotas. Si bien los instrumentos y las tecnologías disponibles para nosotros han mejorado mucho a lo largo de los años, el clima aún puede sorprendernos a veces. Los seres humanos tendemos a intentar controlar nuestro entorno, y esto ha dado lugar a grandes avances en el desarrollo tecnológico e industrial. Podemos crear ambientes controlados en función de nuestra necesidad, ya sea para secar la ropa o fabricar tecnología de vanguardia a partir de materiales altamente sensibles.
¿Qué hacen una camisa de algodón húmeda, sales conductoras utilizadas para la fabricación de baterías de litio y un sensor de polímero de película delgada HUMICAP?¿Qué tienen en común? La respuesta es que son todos materiales higroscópicos, lo que significa que atraen moléculas de agua de su entorno hasta que alcanzan un estado de equilibrio. Aquí, la humedad relativa juega un papel importante porque el contenido de humedad de equilibrio de un material está estrechamente relacionado con el nivel de humedad relativa.
Afortunadamente, puedo confiar en que la batería de mi teléfono móvil ha sido fabricada en un entorno controlado y protegida de forma que tolera salpicaduras ocasionales. ¿Qué pasa con la camisa de algodón que se mojó bajo la lluvia? No se seca tan bien al aire libre mientras llueve, incluso si la protejo de la lluvia. Sin embargo, puedo mejorar enormemente la velocidad de secado de la camisa poniéndolo en una secadora de ropa. ¿Por qué la camiseta se seca más rápido a alta temperatura? ¿Hay menos humedad en el armario de secado? La respuesta corta es que el aire es relativamente más seco a temperaturas elevadas. Esto significa que la humedad relativa dentro de la secadora es menor y la camisa de algodón busca por tanto alcanzar el equilibrio con su entorno y eventualmente se vuelve más seca.
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La sal de mesa es un ejemplo típico de material higroscópico.