Universidad Autónoma del Carmen

Escuela Preparatoria Diurna

Unidad Académica Campus II

Mecánica

Reporte de exposición

Tema:

Principales componentes del aire atmosférico y humedad atmosférica

Integrantes:

López Hernández Venus Nefertyty

Martínez Camacho Leonel Edmundo

Martínez Gómez Fátima

Meléndez Del Valle Lizbeth

Santos Juan Norma Dinora

Grado: 4° Grupo: “J”

cd. del Carmen, Campeche a 31 de mayo del 2016

1

Índice

Pág.

Índice de figuras………………………………………………………………………..3

Introducción…………………………………………………………………………….4

Justificación…………………………………………………………………………….5

Objetivos generales……………………………………………………………………6

Evidencias………………………………………………………………………………7

Aire atmosférico………………………………………………………………………...8

Humedad atmosférica…………………………………………………………………20

Glosario…………………………………………………………………………………27

Conclusión……………………………………………………………………………..29

Bibliografías……………………………………………………………………………30

2

Índice de figuras

Pág.

Fig.1- Anemómetro…………………………………………………………………….19

Fig.2- Higroscopio de cabello………………………………………………………...24

Fig.3- Psicrómetro……………………………………………………………………...25

Fig.4- Evaporímetro……………………………………………………………………25

Fig.5- Higrómetro………………………………………………………………………26

Fig.6- Termohigrografo………………………………………………………………..26

3

Introducción

En este reporte de exposición hablaremos de los principales componentes del aire

atmosférico y humedad atmosférica para así dar a conocer cómo es que estos se

formaron y como se fueron desarrollando a medida del tiempo y así facilitar la

forma de comprensión de estos y también se explicara acerca de los elementos

que conformaron a la atmosfera en su inicio y se dará a conocer el porcentaje

aproximado de los elementos que la conforman ahora en la actualidad.

4

Justificación

Realizamos esta exposición para dar a conocer y darnos conocimientos a nosotros

mismos acerca de los principales componentes del aire atmosférico y la humedad

atmosférica así saber con exactitud cómo se formó, que gases lo conforman, las

cantidades de los gases que la conforman, el proceso por el que pasa en el caso

de la humedad, las herramientas con los que el aire atmosférico se puede medir y

las herramientas con las que se puede medir la humedad atmosférica.

5

Objetivos Generales

Tenemos como objetivo dar y darnos a nosotros mismo el conociendo suficiente

para saber los componentes del aire y la humedad atmosférica como por ejemplo,

cuando se formó, los elementos que la conforman, que cantidad de elementos la

conforman, el proceso por el que pasa la humedad atmosférica para que esta sea

humedad y las herramientas con las cuales se puede saber la cantidad de aire y la

humedad atmosférica.

6

Evidencias

7

AIRE ATMOSFÉRICO

Se denomina aire a la mezcla homogénea de gases que constituye la atmósfera

terrestre, que permanecen alrededor del planeta Tierra por acción de la fuerza de

gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta y transparente en

distancias cortas y medias.

Origen de la atmósfera

La atmósfera tal como la conocemos hoy, se originó hace unos 1000 millones de

años. En su forma primitiva debió estar compuesta por una parte de las

emanaciones volcánicas. Dichas emanaciones son producto de la erupción del

magma o material constituyente del interior de la Tierra. Los componentes

gaseosos de estas emanaciones vapor de agua H2O, dióxido de carbono CO2,

sulfuro de hidrógeno H2S, cloruro de hidrógeno HCl y nitrógeno, son los que

formaron la atmósfera en su inicio.

De la atmósfera primitiva a la actual hay un largo camino matizado por muy

variados procesos. Uno de ellos fue la condensación. Al enfriarse la atmósfera, la

mayor parte del vapor de agua de origen volcánico se condensó, dando lugar a los

antiguos océanos. También se produjeron diversas reacciones químicas. Así,

parte del CO2 debió reaccionar con las rocas de la corteza terrestre para formar

carbonatos, algunos de los cuales se disolverían en los nuevos océanos. Más

tarde, cuando la vida primitiva evolucionó en los océanos y desarrolló la capacidad

de realizar fotosíntesis, los organismos fotosintéticos comenzaron a consumir CO2

y a producir oxígeno. Se cree que casi todo el O2, que en la actualidad se

encuentra libre en el aire, procede de la combinación fotosintética de CO2 y agua.

Capas atmosféricas

8

Es difícil indicar el límite preciso de la atmósfera ya que no tiene un límite superior

que indique su fin. No obstante, si sabemos que la atmósfera se va haciendo

menos densa a medida que aumenta la altitud (altura sobre el nivel del mar).

De acuerdo a la variación de la temperatura, según la altitud, podemos distinguir

cinco capas:

Troposfera: Es la capa inferior de la atmósfera, la más próxima a la superficie de

la Tierra y contiene el 90% de los gases atmosféricos. En ella la temperatura

disminuye con la altitud y en general, la temperatura disminuye en 5,5ºC por cada

100 m de altura sobre el nivel del mar. En esta región se desarrollan corrientes

verticales de aire que dan origen a las nubes y a los fenómenos meteorológicos

(lluvia, viento, etc), también ocurren en ella la mayor parte de los fenómenos

biológicos (dispersión de semillas y de polen, vuelos de pájaros e insectos, etc.).

Su espesor varía con la latitud, siendo su máximo en el Ecuador y su mínimo en

los Polos.

Estratosfera: Se encuentra sobre la troposfera. Aquí se ubica la capa de ozono

que absorbe la mayor cantidad de calor liberado por la Tierra. Actúa también como

un filtro protector para todos los seres vivos que habitan en la superficie terrestre.

Debido a estos fenómenos, la temperatura en la estratosfera es mayor que la

troposfera. Se utiliza para el tránsito aéreo.

Mesosfera: Se ubica sobre la estratosfera. La temperatura disminuye

drásticamente con la altura. Es una capa de aire poco denso y frío, en la que

predominan gases ligeros.

Termosfera o ionosfera: Se ubica sobre la estratosfera. A partir de los 80 Km de

altura aumenta gradualmente la temperatura hasta alcanzar valores de cientos de

grados (1200º C). Las radiaciones solares y la lluvia de electrones procedentes del

sol, ionizan los gases atmosféricos, es decir, hacen que sus átomos o moléculas

queden cargados eléctricamente.

9

Exosfera: Es la región atmosférica más distante de la superficie de la Tierra, su

límite superior alcanza alrededor de 900 Km de altitud. Es la zona de tránsito entre

la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.

COMPONENTES DEL AIRE ATMOSFÉRICO

Los componentes fundamentales del aire son el nitrógeno N2 (78,1%) y el oxígeno

O2 (20,9%), los que en conjunto alcanzan un 99% en volumen de aire seco.

Como componentes secundarios se encuentran presentes el argón Ar, el dióxido

de carbono CO2, el neón Ne, el helio He, el kriptón Kr, el hidrógeno H2, el metano

CH4 y el xenón Xe. A nivel de trazas (cantidades muy pequeñas) y dependiendo

de la ubicación geográfica, se encuentran presentes compuestos como monóxido

de nitrógeno NO, ozono O3, dióxido de azufre SO2, dióxido de nitrógeno NO2,

amoníaco NH3 y monóxido de carbono CO.

Las proporciones de estos gases se pueden considerar más o menos constantes

hasta una altura aproximada de 25 Km, aunque la concentración de cada uno

disminuye con la altura, excepto en los casos de componentes minoritarios como

el ozono O3 y los compuestos de nitrógeno, cloro y azufre.

Además, existen dos componentes que siempre se encuentran presentes en el

aire en cantidades variables: el agua, en sus tres estados (sólido, líquido y gas) y

el polvo atmosférico (humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen,

microorganismos, etc). La concentración de vapor de agua puede variar desde 0%

en zonas desérticas hasta un 5 a 6% en zonas tropicales.

Propiedades del aire

Según la altitud, la temperatura y la composición del aire, la atmósfera terrestre se

divide en cuatro capas: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. A mayor

altitud disminuyen la presión y el peso del aire.

10

Las porciones más importantes para el análisis de la contaminación atmosférica

son las dos capas cercanas a la Tierra: la troposfera y la estratosfera. El aire de la

troposfera interviene en la respiración. Por volumen está compuesto,

aproximadamente, por 78,08 % de nitrógeno (N2), 20,94 % de oxígeno (O2), 0,035

% de dióxido de carbono (CO2) y 0,93 % de gases inertes, como argón y neón.

En esta capa, de 7 km de altura en los polos y 16 km en los trópicos, se

encuentran las nubes y casi todo el vapor de agua. En ella se generan todos los

fenómenos atmosféricos que originan el clima. Más arriba, aproximadamente a 25

kilómetros de altura, en la estratosfera, se encuentra la capa de ozono, que

protege a la Tierra de los rayos ultravioleta (UV).

En relación con esto vale la pena recordar que, en términos generales, un

contaminante es una substancia que está «fuera de lugar», y que un buen ejemplo

de ello puede ser el caso del ozono (O3).

Cuando este gas se encuentra en el aire que se respira, es decir bajo los 25

kilómetros de altura habituales, es contaminante y constituye un poderoso

antiséptico que ejerce un efecto dañino para la salud, por lo cual en esas

circunstancias se le conoce como ozono troposférico u ozono malo.

Sin embargo, el mismo gas, cuando está en la estratosfera, forma la capa que

protege de los rayos ultravioleta del Sol a todos los seres vivientes (vida) de la

Tierra, por lo cual se le identifica como ozono bueno.

Propiedades físicas

Temperatura [°C]

Densidad[kg/m3]

Viscosidad absoluta [Pa s]

Viscosidad cinemática [m2/s]

Constante particular [J/kg K]

Calor específica presión consta

Calor específico a volumen consta

Coeficiente de dilatación adiabática

11

nte [J/kg K]

nte [J/kg K]

0 1,291,71 ×

10-5

1,33 ×

10-5287 1000 716 1,40

50 1,091,95 ×

10-5

1,79 ×

10-5287 - - -

100 0,9462,17 ×

10-5

2,30 ×

10-5287 1010 723 1,40

150 0,8352,38 ×

10-5

2,85 ×

10-5287 - - -

200 0,7462,57 ×

10-5

3,45 ×

10-5287 1020 737 1,39

250 0,6752,75 ×

10-5

4,08 ×

10-5287 - - -

300 0,6162,93 ×

10-5

4,75 ×

10-5287 1040 758 1,38

400 0,5253,25 ×

10-5

6,20 ×

10-5287 1070 781 1,37

500 0,4573,55 ×

10-5

7,77 ×

10-5287 1090 805 1,36

Nota: Valores a 1 atm (1.01325×105 Pa).

Composición de la atmósfera libre de vapor de agua, por volumen

12

Porcentaje por volumen

Gas Volumen (%)

Nitrógeno (N2)

78,084

Es un gas inerte, no metal, incoloro, inodoro e insípido que

constituye aproximadamente las cuatro quintas partes del aire

atmosférico, si bien no interviene en la combustión ni en la

respiración. Condensa a 77 K y solidifica a 63 K empleándose

comúnmente en aplicaciones criogénicas.

Aplicaciones:

La más importante aplicación comercial del nitrógeno es la

obtención de amoníaco por el proceso de Haber. El amoníaco

se emplea con posterioridad en la fabricación de fertilizantes y

ácido nítrico.

En la manufactura y procesos de fabricación, específicamente,

en el ensamblado de componentes metálicos. El cabo de un

objeto cilíndrico de metal, por ejemplo de acero inoxidable

Oxígeno (O2) 20,946

Es un gas (en condiciones normales de presión y temperatura)

incoloro, inodoro e insípido. Existe otra variedad alotrópica del

oxígeno formada por tres átomos: O3, denominada ozono,

cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la

incidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol. El

oxígeno líquido y sólido tiene una ligera coloración azulada y

en ambos estados es muy paramagnético. El oxígeno líquido

se obtiene usualmente mediante la destilación fraccionada del

aire líquido junto con el nitrógeno. Prácticamente reacciona

13

con la totalidad de los metales (exceptuando los metales

nobles) provocando la corrosión.

Aplicaciones:

La principal utilización del oxígeno, se usa oxígeno líquido en

los motores de propulsión de los cohetes, mientras que en los

procesos industriales y en el transporte el oxígeno para la

combustión se toma directamente del aire. Otras aplicaciones

industriales son la soldadura y la fabricación de acero y

metanol.

Argón (Ar) 0,9340

Es el tercero de los gases nobles, incoloros e inertes como

ellos, constituye el 0,934 % del aire seco. Su nombre proviene

del griego ἀργός, que significa inactivo (debido a que no

reacciona).

Aplicaciones:

En el ámbito industrial y científico se emplea universalmente

de la recreación de atmósferas inertes (no reaccionantes) para

evitar reacciones químicas indeseadas en multitud de

operaciones:

Soldadura por arco y soldadura a gas.

Fabricación de titanio y otros elementos reactivos.

Fabricación de monocristales —piezas cilíndricas formadas

por una estructura cristalina continua— de silicio y germanio

para componentes semiconductores.

El argón-39 se usa, entre otras aplicaciones, para la datación

de núcleos de hielo, y aguas subterráneas (véase el apartado

14

Isótopos).

En el buceo técnico, se emplea el argón para el inflado de

trajes secos

Dióxido de

carbono (CO2)

0,035

Es la principal fuente de carbón para la vida en la Tierra y su

concentración pre-industrial desde el Precámbrico tardío era

regulada por los organismos fotosintéticos y fenómenos

geológicos. Como parte del ciclo del carbono, las plantas,

algas y cianobacterias usan la energía solar para fotosintetizar

carbohidratos a partir de CO2 y agua, mientras que el O2 es

liberado como desecho.4 Las plantas producen CO2 durante

la respiración.

Aplicaciones:

Es un material industrial versátil usado, por ejemplo, como un

gas inerte en soldadura y extinguidores de incendio, como

presurizador de gas en armas de aire comprimido y

recuperador de petróleo, como materia prima química y en

forma líquida como solvente en la descafeinización y secador

supercrítico. Se agrega a las bébidas y en gaseosas incluidas

la cerveza y el champán para agregar efervescencia. Su forma

sólida es conocida como "hielo seco" y se usa como

refrigerante y abrasivo en ráfagas a presión.

Neón (Ne)0,001818

Helio (He) 0,000524

Metano (CH4) 0,000179

15

Kriptón (Kr) 0,000114

Hidrógeno (H2)

0,000055

A temperatura ambiente es un gas inflamable, incoloro e

inodoro.

Aplicaciones:

El hidrógeno se emplea en la producción de amoníaco, como

combustible alternativo y recientemente para el suministro de

energía en las pilas de combustible.

Producción de ácido clorhídrico, combustible para cohetes, y

reducción de minerales metálicos.

El hidrógeno líquido se emplea en aplicaciones criogénicas,

incluyendo la investigación de la superconductividad.

Empleado antaño por su ligereza como gas de relleno en

globos y zepelines, tras el desastre del Hindenburg se

abandonó su uso por su gran inflamabilidad.

Óxido

nitroso (N2O)0,00003

Monóxido de

carbono (CO)0,00001

Xenón (Xe) 0,000009

Ozono (O3) 0 a 7×10−6

Dióxido de

nitrógeno (NO2)0,000002

Yodo (I2) 0,000001

16

Amoníaco (NH3) 0,0003

No incluido en aire seco:

Vapor de

agua (H2O)

~0,40 % en capas altas de la atmósfera; normalmente 1 a 4 %

en la superficie.

A esta mezcla se le puede agregar, de acuerdo a las condiciones ambientales,

una cierta proporción de VAPOR DE AGUA. Este es simplemente AGUA al estado

gaseoso. Como la suma de las proporciones de los gases seguirá dando 100%, el

agregado de vapor de agua hará que Ia proporción de los otros gases disminuya.

En la Tabla, como no se ha dado ninguna proporción de VAPOR DE AGUA, se

está hablando de AlRE SECO.

- Presión atmosférica. La MASA de aire que rodea la tierra ejerce, al nivel del mar

una PRESION de 1,033 kg/cm2 que, medida en un manómetro de mercurio,

equivale a una columna de 760 milímetros. Por eso se habla de:

1 Atmósfera (atm) = 760 mm Hg = 1,033 kg/cm2

- Presión parcial. Estos 760 mm Hg son la SUMA de las presiones que ejercen

CADA uno de los gases en el aire. En base a eso, y sabiendo la PROPORCION

de cada gas, será fácil calcular la presión parcial. El oxígeno, por ejemplo, que

tiene una proporción, en el aire atmosférico, de 20,98%, tendrá una presión parcial

de:

100%............ 760 mm Hg

20,98% ............ x = 159,44 mm Hg

Este mismo cálculo se puede hacer para todos los gases y son una forma de

expresar la concentración de un gas. Las concentraciones de los gases,

17

expresadas como presiones parciales se pueden encontrar, para el AIRE SECO,

en la segunda columna de la tabla.

- Gases en una solución. Las expresiones anteriores son fácilmente entendibles

para las mezclas de

gases, pero ¿cómo está el oxígeno, por ejemplo, en el agua?

Tomemos un tanque de oxígeno y, por medio de un tubo, hagámoslo burbujear en

un recipiente con agua. Del oxígeno que viene del tanque, parte “entra” en el

agua, formando una solución en agua y O2, y parte regresa a la atmósfera. El O2

estará disuelto en el agua, como lo puede estar el Na+, el Cl- o cualquier

otro SOLUTO. Una diferencia es que, si uno intenta agregar mucho NaCl a una

solución, llegará un momento en que la solución se SATURA y aparece, en el

fondo, un precipitado de NaCl. Si uno sigue burbujeando O2 en el agua, la

concentración de O2 llega a un máximo, no se puede “meter” más O2 y todo el

oxígeno que burbujeamos se va al aire. Se llega, entonces, a un equilibrio donde

la cantidad de O2 que entra es igual a la que sale. En otros términos, la PRESION

del O2 de la atmósfera al agua se ha hecho igual a la PRESION del O2 del agua a

la atmósfera.

La CONCENTRACION MAXIMA o de SATURACION que un gas puede alcanzar

al formar una solución acuosa está determinada por la LEY DE HENRY, que dice:

que a una temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es

directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido.

Ceq ( i) = a . Pi

Donde Ceq (i) es la concentración de equilibrio del gas i, Pi es la presión de ese

gas y a es el COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD de ESE gas en el agua, a una

temperatura determinada. El coeficiente a nos indica cuantos moles o mili moles

de O2, CO2 o el gas que sea, se disuelven, en un volumen dado, por cada unidad

de presión.

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Ejemplo o aplicación: En los vinos espumosos el CO2 disuelto se encuentra

también bajo presión, pero el CO2 se produce por un proceso de fermentación

dentro de la botella, en lugar de ser añadido artificialmente, como en el caso de la

bebida carbonatada.

Entonces: a = mmol . L-1 . atm-1. Para nuestro experimento, el coeficiente de

solubilidad del O2 en el agua, a una temperatura de 37°C, de 1,2 mmol . L-1 . atm-

1.

Como la presión de equilibrio es de 1 atm, la concentración que el O2 alcanza en

esa solución es:

Como se ve, aunque hay un razonamiento diferente, los gases forman, en agua,

soluciones cuya concentración, en MOLES/LITRO, también es posible obtener.

Instrumento de medición:

Anemómetro: Instrumento para medir la velocidad de circulación de un fluido

gaseoso, en especial del viento.

Figura 1. Anemómetro

HUMEDAD ATMOSFÉRICA

19

Como se ha indicado el aire contiene cantidades variables de agua, en forma de

vapor, a esto se le conoce como humedad atmosférica. La humedad del aire es la

concentración de vapor de agua en el aire, es decir, la cantidad, o el número de

moléculas, de vapor de agua por unidad de volumen de aire. Puede oscilar entre 0

y 4 % del volumen. Esta amplia variación se debe a que el agua puede

presentarse, a las temperaturas habituales del planeta en los tres estados.

La atmósfera transporta la humedad en dirección horizontal y en vertical.

Medir la humedad atmosférica es de gran importancia porque el vapor de agua:

- Afecta al balance de radiación (efecto invernadero)

- Comporta un almacenamiento y una transferencia de calor latente.

- Es el origen de los fenómenos de condensación y sublimación (nubes e

hidrometeoros).

- Es uno de los elementos que condicionan el confort climático.

La concentración del vapor de agua del aire puede expresarse con diferentes

índices: humedad absoluta, humedad específica, proporción de mezcla, presión

parcial del vapor de agua, punto de rocío y humedad relativa.

Se llama humedad absoluta al peso en gramos del vapor de agua contenido en 1

m3 de aire. Se expresa en g/m3 (con valores medios de 10 a 12 g/m3, pero puede

llegar hasta 40 g/m3)

En meteorología dinámica se prefiere utilizar el concepto de humedad específica,

que expresa los gramos de vapor de agua contenidos en 1 kg de aire húmedo a

que se refiere. Se expresa en g/kg. Difiere poco del anterior la proporción de la

mezcla, o gramos de vapor de agua mezclados con 1 kg de aire seco. Se expresa

igualmente en g/kg.

20

La presión parcial del vapor de agua es la parte de la presión atmosférica total

ejercida por el vapor de agua contenido en la atmósfera. Se expresa en unidades

de presión, milibares o cm o mm de mercurio. Cuando el aire está saturado de

vapor de agua, la presión parcial del vapor recibe el nombre de presión de

saturación, el cual depende de la temperatura.

Cuanto más caliente está una masa de aire, mayor es la cantidad de vapor de

agua. A temperaturas bajas puede almacenar menos vapor de agua. Cuando una

masa de aire caliente se enfría se desprende del vapor que le sobra en forma de

precipitación.

La temperatura a la que el aire está saturado se llama punto de rocío, se alcanza

cuando el aire ya no puede contener más vapor de agua y éste se condensa en

forma de gotas. El rocío se forma sobre aquellos objetos que, por un intenso

enfriamiento, alcanzan la temperatura que marca el punto de rocío.

La atmósfera no contiene, normalmente, la cantidad máxima de vapor de agua,

por eso tiene mucha importancia conocer la humedad relativa. Es decir, la relación

entre la cantidad de vapor de agua que contiene el aire en un momento dado y la

que contendría si estuviese saturado a la misma temperatura. Se expresa en % de

humedad; no indica la cantidad de gramos de agua que hay en la atmósfera, sino

la cantidad de agua que puede admitir (así si es del 20%, podrá adquirir un 80%

más) y es la ley de Dalton.

La humedad relativa es muy sensible a las variaciones de temperatura, aún sin

modificarse la cantidad de vapor de agua del aire.

La humedad relativa, HR, es la medida de la humedad del aire más empleada. Es

el cociente, expresado en porcentaje, de la presión parcial del vapor de agua y la

presión de saturación del vapor de agua para la misma temperatura y presión

atmosférica:

Variaciones de las humedades relativa y absoluta

21

Al aumentar la temperatura, se incrementa la presión de saturación, con lo que la

humedad relativa, que tiene por denominador a la anterior variable, disminuye. Si

por el contrario la temperatura desciende, disminuye también la presión de

saturación, con lo cual la humedad relativa aumenta.

Por tanto en un día los valores máximos de humedad relativa suelen alcanzarse

hacia la salida del Sol, momento en que se registra la temperatura mínima; los

valores mínimos después del mediodía, cuando las temperaturas alcanzan los

valores máximos.

Del mismo modo, la humedad relativa es máxima en invierno y mínima en verano.

La humedad absoluta sigue una marcha relativamente parecida a la temperatura,

dado que al aumentar ésta se favorece la evaporación con lo que el aire ganará

vapor de agua.

En ocasiones se dan irregularidades tanto en la humedad absoluta como en la

relativa, con la llegada de una masa de aire cálida de procedencia marítima,

puede acompañarse de una subida de la humedad relativa con respecto a la de un

aire frío y muy seco de origen continental.

La variación de la humedad absoluta teniendo en cuenta la altitud, está en

concordancia con la temperatura, máximos valores en las latitudes ecuatoriales y

mínimos en los polares. El aire muy frío de las latitudes altas tiene un escaso

contenido de vapor de agua, lo que traduce también en precipitaciones escasas.

La variación de la humedad relativa según la latitud, aparece un máximo en las

zonas ecuatoriales, porque aunque el aire allí sea cálido su contenido en vapor de

agua es considerable; y otro polar, ya que basta un poco vapor de agua para

saturar el aire frío de las altas latitudes.

Los sectores continentales de las zonas de 30-35º de latitud de los dos

hemisferios presentan humedades relativas muy bajas (en las primeras horas de

la tarde en los desiertos cálidos , como en el Sahara, la humedad relativa puede

ser 0%)

22

El origen del vapor de agua

El vapor de agua contenido en la atmósfera procede de:

- La evaporación directa de los océanos, mares, ríos o lagos.

- La evaporación del agua existente en el suelo en forma de rocío o escarcha.

- La transpiración que las plantas realizan a través de los estomas de las hojas.

El intercambio de humedad Tierra-atmósfera es debido a dos procesos:

evaporación y transpiración.

La evaporación es el proceso físico mediante el cual el agua pasa del estado

líquido al gaseoso y retorna a la atmósfera directamente en forma de vapor.

La evaporación depende de las características climáticas.

La transpiración es el resultado de un proceso mediante el cual el agua cambia del

estado líquido al gaseoso en el interior de las plantas y retorna a la atmósfera a

través de los estomas de las hojas.

La transpiración depende de numerosos factores, asociados a las especies

vegetales o disponibilidades hídricas.

Thorthwaite acuñó un nuevo concepto integrador de los dos anteriores: la

evapotranspiración, es decir la cantidad de agua necesaria para la transpiración

de una cubierta vegetal en una zona con agua suficiente.

De manera muy reducida se pueden resumir en tres los puntos que intervienen en

la evapotranspiración:

- El consumo de energía necesario para producir el cambio de estado del agua de

líquido a gas, se produce por radiación solar y es la temperatura el elemento más

importante que interviene en el proceso.

23

- Las características de la atmósfera como receptora del agua evaporada en la

superficie de la Tierra, es decir la capacidad del aire para contener vapor.

- Las características del suelo como superficie que se evapora. En un suelo sin

vegetación, la evaporación afecta a la capa de agua superficial y después al agua

infiltrada, que asciende por capilaridad. Si el suelo tiene vegetación, interviene

además la transpiración.

Aparatos que miden la humedad

Se utiliza el higroscopio de cabello para tener una idea aproximada de la humedad

relativa de la atmósfera. Según un mayor o menor grado de humedad se produce

un alargamiento o acortamiento del cabello o una cuerda de guitarra. En el

higrómetro registrador se transmiten las variaciones y se van marcando sobre un

papel.

Figura 2. Higroscopio de cabello

El higroscopio colorimétrico se basa en el cambio de coloración de las sales

(cloruro) de cobalto, según el nivel de humedad. En aire seco estas sales son de

24

color azul, que pasa al violeta en un aire algo húmedo o al rosa cuando se llega al

punto de saturación.

Los psicrómetros están formados por dos termómetros, en uno de los cuales su

depósito está rodeado de muselina humedecida. La evaporación será tanto mayor

cuanto menor sea la humedad relativa, robando calor al termómetro húmedo que

al seco. Una vez hecha la lectura de ambos termómetros mediante unas tablas se

obtiene el valor de la humedad relativa.

Figura 3. Psicrómetro

Para medir la evaporación durante un período de tiempo se utiliza el evaporímetro.

Las unidades utilizadas son el ml y el mm de agua evaporada.

figura 4. Evaporímetro

Higrómetro: Los instrumentos de medida de la humedad por lo general se basan

en las mediciones de alguna otra magnitud como la temperatura, la presión, la

masa o un cambio mecánico o eléctrico en una sustancia cuando absorbe la

25

humedad. Mediante la calibración y el cálculo del funcionamiento del higrómetro,

una vez conocidas estas otras magnitudes es posible deducir la medición de la

humedad.

Figura 5. Higrómetro

Un termohigrógrafo: utilizado para medir sobre una banda de papel la temperatura

de bulbo seco y la humedad relativa.

Figura 6. Termohigrografo

Glosario

26

1. Efecto invernadero: Subida de la temperatura de la atmósfera que se

produce como resultado de la concentración en la atmósfera de gases,

principalmente dióxido de carbono.

2. Calor latente: Es la energía requerida por una cantidad de sustancia para

cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso

(calor de vaporización).

3. Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de sólido

al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.

4. Hidrometeoros: Fenómeno meteorológico formado por un conjunto de

partículas acuosas, líquidas o sólidas que caen a través de la atmósfera.

5. Criogénico: puede hacer referencia a: Criogenia, conjunto de técnicas

utilizadas para enfriar un material a la temperatura de ebullición del

nitrógeno o a temperaturas aún más bajas.

6. Mono cristales: es un material en el que la red cristalina es continua y no

está interrumpida por bordes de grano hasta los límites de la muestra.

7. Fotosintetizar: Realizar la fotosíntesis [un organismo vegetal]:

las parénquimas son tejidos vegetales con diversas funciones, ya sea

reservar sustancias, fotosintetizar o rellenar.

8. Persurizador: Se trata de la acción que se desarrolla para resguardar, en un

cierto ámbito, las condiciones normales de presión atmosférica, aún cuando

en el exterior dicha presión sea muy diferente.

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9. mezcla homogénea: Una disolución, también llamada solución, es una

mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias, que

no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción

que varía entre ciertos límites.

10.Emanaciones: Desprendimiento o emisión de sustancias volátiles de un

cuerpo.

11.Antiséptico: Que se emplea para destruir los gérmenes que infectan un

organismo vivo o para evitar su existencia.

12.Rayos ultravioletas: Radiación electromagnética cuya longitud de onda es

menor que cualquiera de las del espectro visible, esto es, anterior al violeta,

y que puede llegar a ser perjudicial para los seres vivos.

13.Ozono: Gas muy oxidante de color azulado, que se forma en la ozonosfera

y que protege la Tierra de la acción de los rayos ultravioleta del Sol; es un

estado alotrópico del oxígeno producido por la electricidad.

14.Oscilar: Moverse alternativamente [un cuerpo] primero hacia un lado y

luego hacia el contrario desde una posición de equilibrio determinada por

un punto fijo o un eje.

15.Confort climático: nos refiere el bienestar físico y de comodidad de un

individuo cuando las condiciones del ambiente como la temperatura, la

humedad y el movimiento del aire son favorables.

Conclusión

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Esta exposición se hizo con el objetivo de informas a nuestros compañeros acerca

del tema como el aire atmosférico y humedad atmosférica y lo más importante sus

componentes que hacen posible como lo son el nitrógeno, oxígeno y gases nobles

así como el agua en sus tres estados (solida, liquida y gaseosa) que se

encuentran presentes en la atmosfera, más que nada que tan importante es saber

medirla y como se encuentran para prevenir muchas cambios presentes en la

tierra y para proteger al ser humano.

Bibliografías

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http://www.elergonomista.com/biologia/biofisica35.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Aire

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Henry

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201604/201604_Modulo_exe/

exefiscoq28enero/leccin_no_9__ley_de_henry.html

http://www.astromia.com/glosario/humedad.htm

http://www.rinconsolidario.org/meteorologia/webs/atmhum.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Humedad_del_aire

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