Aire_humedo_Unidad1

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TERMODINÁMICA DEL AIRE HÚMEDO
Ecuación de Estado del aire húmedo 
Adaptado de Rogers and Yau. “A Short Course in Cloud Physics”
Recordar aire seco
ECUACIÓN DE CLAUSIUS Y CLAPEYRON
Adaptado de Rogers and Yau. “A Short Course in Cloud Physics”
Energía libre de Gibbs
Derivando
Como 
ECUACIÓN DE CLAUSIUS CLAPEYRON
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Bajo condiciones 
atmosféricas normales
Presión de saturación de vapor sobre agua y hielo
Aproximando 
cerca de 0° C
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APROXIMANDO CLAUSIUS CLAPEYRON 
Adaptado de Rogers and Yau. “A Short Course in Cloud Physics”
AIRE HÚMEDO Y CONTENIDO DE VAPOR
El aire atmosférico es una mezcla de aire seco y vapor de agua.
Existen diferentes formas de cuantificar la cantidad de vapor en el 
aire:
 A) Presión parcial de vapor de agua es es
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AIRE HÚMEDO Y CONTENIDO DE VAPOR
B) Densidad de vapor o humedad relativa 
 
C) Relación de mezcla, ,definida como la relación de masa de vapor 
de agua sobre masa aire seco
 
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AIRE HÚMEDO Y CONTENIDO DE VAPOR
D) Humedad Específica q, relación de masa de vapor de agua 
sobre masa de aire húmedo
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AIRE HÚMEDO Y CONTENIDO DE VAPOR
E) Humedad Relativa f, es el cociente de la relación de mezcla 
con su valor de saturación a la misma temperatura y presión.
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AIRE HÚMEDO Y CONTENIDO DE VAPOR
F) Temperatura virtual Tv: temperatura de aire seco equivalente que tiene 
la misma densidad que una muestra de aire húmedo a la misma presión.
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Constante 
Universal Gases
Para aire seco
RECORDAR!!!!!
FORMAS DE ALCANZAR LA SATURACIÓN
A) PUNTO DE ROCÍO. 
En la saturación, la 
relación de mezcla en 
el punto de rocío es 
igual a la relación de 
mezcla del aire 
húmedo tal que :
Usando Clausius 
Clapeyron
TEFIGRAMA
Temperatura (T), Punto de Rocío (Td) y temperatura de 
condensación isoentrópica (Tc). Mezcla de aire a 900 
hPa, 10 °C y una relación de mezcla de 5 g/kg
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FORMAS DE ALCANZAR LA SATURACIÓN
B) TEMPERATURA DE BULBO HÚMEDO: 
Temperatura a la cual el aire debe ser enfriado 
evaporando agua hasta llegar a la saturación 
manteniendo la presión constante. Nota: Como 
la relación de mezcla no es constante la 
temperatura de rocío y de bulbo húmedo son 
distintas.
Considerando una mezcla de 1 kg de aire seco 
más w gramos de aire húmedo y aplicando la 
primera ley de la termodinámica para un 
proceso isobárico:
La cantidad de calor perdida en el 
proceso de evaporación
Reemplazando:
Aproximando, nos queda
Integrando
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Calor Específico aire 
húmedo
FORMAS DE ALCANZAR LA SATURACIÓN
C) TEMPERATURA EQUIVALENTE: 
Temperatura que alcanzaría una muestra de 
aire húmedo, si toda su humedad se condensa 
a presión constante.
Usando 
con relación de mezcla 
final igual a 0
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FORMAS DE ALCANZAR LA SATURACIÓN
D) TEMPERATURA CONDENSACIÓN ISOENTRÓPICA: 
Temperatura a la cual la saturación se alcanza cuando 
aire húmedo es enfriado adiabáticamente mientras la 
relación de mezcla se mantiene constante
Notando que 
haciendo:
y sustituyendo en:
Usando:
PROCESOS PSEUDOADIABÁTICOS
Considerando una muestra de aire saturado 
compuesta por una masa de 1kg de aire seco 
y Ws kilogramos de vapor de agua. Si su 
presión cambia en dp su temperatura 
cambiará en dT mientras su relación de 
mezcla de saturación cambiará en dWs
La línea de trazo representa el 
proceso pseudoadiabático.
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TEMPERATURA IMPORTANTES
A) TEMPERATURA DE BULBO HÚMEDO ADIABÁTICA
B) TEMPERATURA POTENCIAL DE BULBO HÚMEDO
C) TEMPERATURA EQUIVALENTE: 
D) TEMPERATURA POTENCIAL EQUIVALENTE: 
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TRIÁNGULO DE NORMAND
LA DISPOSICIÓN DE T, Tc, Td y Tsw 
alrededor del perímetro de un triángulo se
denomina TRIÁNGULO DE NORMAND. 
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CONTENIDO ADIABÁTICO 
DE AGUA LÍQUIDA
La líneas de relación de 
mezcla de saturación Ws 
están indicadas en g/kg
Aumento de la cantidad 
de agua líquida adiabática 
a medida que la parcela 
se expande
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