PRESION DE VAPOR
La presión del vapor de agua en un envase cerrado en el equilibrio se llama la presión del vapor. La teoría molecular cinética sugiere que la presión del vapor de un líquido depende de su temperatura. La energía cinética contra el número de moléculas, la fracción de las moléculas que tienen bastante energía para escaparse del líquido aumenta con la temperatura del líquido. Consecuentemente, la presión del vapor de un líquido también aumenta con la temperatura. La relación entre la presión de vapor y la temperatura no es lineal. La presión del vapor del agua se incrementa más rápidamente que la temperatura del sistema.
Presión de vapor de saturación en pascales:
Ps = 610.78 × exp (la t / (la t + 238.3) × 17.2694) Donde la t es la temperatura en grados Celsius.
El vapor de saturación debajo de la congelación puede ser corregido después de la utilización de la ecuación encima, así:
Presión de saturación hielo = -4.86 + 0.855ps + 0.000244ps
La siguiente fórmula da un resultado directo para la presión de vapor de saturación sobre el hielo:
ps el hielo = exp (-6140.4 / (273 + t) + 28.916)
La concentración de vapor de agua la relación entre la presión de vapor y la concentración es definida para cualquier gas por la ecuación:
p = nRT/V
Donde p es la presión en Pascales, la V es el volumen en metros cúbicos, la T es la temperatura en grados Kelvin (grados Celsio + 273.16), la n es la cantidad de gas expresado en la masa molar (0.018 kilogramos en el caso del agua), la R es el gas constante: 8.31 Joules/mol/m3.
Para convertir el vapor de agua presionan a la concentración en kg/m3: (El kilogramo / 0.018) / la V = p / RT kg/m3 = 0.002166 × p / (la t + 273.16) donde p es la presión de vapor real.
PUNTO DE ROCIO:
El punto de rocío o temperatura de rocío es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha.
Es decir, es la temperatura a la cual el vapor de agua presente, alcanza su valor máximo o su condición de presión de saturación de vapor de agua con respecto al equilibrio con una superficie plana de agua (e = es).
Aunque el punto de rocío sea expresado como una temperatura, esta correlacionado con la cantidad de vapor de agua en el aire, y por lo tanto no es dependiente en la temperatura ambiente.
La temperatura de punto de rocío es siempre menor que o igual a la temperatura actual.
Como la presión de saturación de vapor de agua a diferentes valores de temperatura es una variable conocida, la temperatura de punto de rocío puede ser calculada de la humedad relativa y la temperatura.
Para una masa dada de aire, que contiene una cantidad dada de vapor de agua (humedad absoluta), se dice que la humedad relativa es la proporción de vapor contenida en relación a la necesaria para llegar al punto de saturación, expresada en porcentaje. Cuando el aire se satura (humedad relativa igual al 100%) se llega al punto de rocío.
Como se mencionó antes, la temperatura de punto de rocío (td) es aquella cuando a la presión de vapor prevaleciente, se logra la saturación y consiguiente condensación de vapor de agua, dándose la siguiente condición de igualdad:
e=es(td)
Por lo tanto, para el intervalo de –45…+60 °C.
e(td)=exp⟦ln(611.2)+(□((17.62*td)/(243.12+td))) ⟧
Despejando td:
□(td=(243.12*ln(e)-1559.72)/(24.035-ln(e)))
HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE
La humedad relativa se define como la razón de la presión de vapor de agua (e) presente en ese momento, con respecto a la presión de saturación de vapor de agua (es) a la misma temperatura; por lo tanto, la humedad relativa es
dependiente de la temperatura.
□(% HR= e/es*100)
Conociendo estas dos magnitudes humedad relativa y temperatura ambiente (bulbo seco) podemos determinar la temperatura de punto de rocío. Para el cálculo de la presión de saturación de vapor de agua utilizamos las fórmulas de Magnus.
