"física pura"
 

Los que me conocen saben que hay una frase que me exaspera, y es aquella de "esto es física pura". Claro, me exaspera porque casi nunca los argumentos que apoyan la frase son pura física... y a menudo se basan en conocimientos reales, aprendidos por la experiencia, muy ciertos, pero mal razonados.

Me gustaría que entre todos intentemos explicarnos cosas cotidianas que, creo, tienen que ver con las leyes físicas que explican muchas cosas de la meteorología.

Empecemos por la condensación:

http://us.123rf.com/400wm/400/400/pl...del-vidrio.jpg

Porque "suda" el vaso? de donde proviene el agua del exterior?

Vamos con un caso un poco más peculiar pero cotidiano. Al salir de la ducha, además de ver a un feo en el espejo :cunao: me ha llamado la atención que solo veía la barrigota del feo. Pero el espejo se ha empañado a la altura de mi cara, para no matarme del susto :meparto::meparto:¿Por que solo ha condensado a determinada altura? Creo que podemos considerar el baño como una pequeña atmósfera :nosabo::nosabo:

http://img546.imageshack.us/img546/6182/008qho.jpg


:brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Adelante con el tema.http://foro.latabernadelpuerto.com/....es/brindis.gif
Cojo papel y lapiz.
LSV.

Re: "física pura"
 

:nosabo: No se ve la barrigota.....:nosabo:
:meparto: :meparto:

Re: "física pura"
 

Hombre Butxi, eso creo que es claro: el agua del interior del vaso debe estar fría, lo que hace que el cristal esté a una temperatura inferior a la del ambiente. Como quiera que la humedad relativa del aire depende, entre otros factores, de la temperatura, la parte del aire que está en contacto con el cristal del vaso tiene un valor inferior al resto, por lo que su capacidad de contener vapor de agua es menor, de ahí que este pase de estado gaseoso a liquido. ¡¡Esto es física pura!!. :cunao:

:nosabo: O es que el vaso es poroso y se está saliendo el agua por osmosis. :meparto:

Un abrazo y feliz 2012. :brindis:

Re: "física pura"
 

Porque tienes un cuarto de baño muy raro, a mi se me condensa enterito y no me veo ni la minga.
¡¡Bueno!!, esa no se ve de ninguna manera. :cunao:


Salud y :brindis:

Re: "física pura"
 

Bien, sigue con la foto del baño :nosabo: que no es tán claro el tema. Yo no lo tengo taan claro. :nop::rolleyes::nop:

Por cierto, no he puesto la foto con mi barriga y mi minga, porque una tapa la otra :eek: y me da vergüenza :meparto::meparto:

Re: "física pura"
 

Lo del vaso es bien sencillo. Se trata de la saturación que se produce en una masa de aire al enfriarse por debajo de lo que se llama temperatura de rocío o condensación.

Me explico: una masa de aire contiene una cantidad de vapor de agua, la relación entre ambas cantidades se denomina humedad absoluta y se mide en g/g. Esa masa de aire no podrá contener más allá de una cantidad máxima de vapor de agua, cuando llega a esa cantidad la humedad absoluta presentará un valor X g/g y la humedad relativa será del 100%, la humedad relativa es la relación entre la humedad absoluta y la máxima humedad absoluta y se suele expresar en %.

Hasta ahora no hemos explicado el fenómeno de la condensación en la pared exterior del vaso, y no lo hemos hecho porque nos falta hablar de la relación que existe entre la máxima humedad absoluta y la temperatura. A mayor temperatura nuestra masa de aire puede contener una mayor cantidad de vapor de agua, de este modo una humedad absoluta dará lugar a distintas humedades relativas a medida que cambia la temperatura. La relación HR vs. T no es lineal y viene dada por la ecuación de Clausius Clapeyron.

Vamos al vaso. La masa de aire que lo rodea presenta una humedad relativa para la temperatura ambiente y al entrar en contacto con una superficie fría su temepratura desciende, de tal manera que la cantidad de vapor de agua que es capaz de albergar a esa temperatura es inferior a la que contiene, esto es su HR es mayor que el 100%, el exceso de vapor de agua condensa y pasa a estado líquido. Estas relaciones se pueden visualizar graficamente en el diagrama psicrométrico del agua.

Física pura!!!!!!!

Amigo Butxeta, todo es física pura......


:brindis::brindis::brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Vamos a ver el tema del espejo,

Con el mismo fundamento ya expuesto, cuando pasamos demasiado tiempo en el baño con la ducha caliente ocurre lo siguiente: en primer lugar se genera vapor de agua por el fenómeno inverso, el aire frío en contacto con el agua caliente disminuye su HR y se produce la evaporación de una parte del agua. Al mismo tiempo se produce una estratificación del aire, de modo que el aire más caliente queda arriba, es precisamente este aire caliente el que en contacto con el espejo, que todavía conserva la temperatura fría, produce el mismo efecto que en la pared del vaso, enfriamiento y saturación.

Física pura!!!!!!


:brindis::brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Pues a mi me parece que la tuberia de agua caliente pasa por la pared donde esta colgado el espejo, y a media altura :meparto:

Re: "física pura"
 

Los tubos de agua fría también condenas y sudan por el mismo motivo

Re: "física pura"
 

¿y eso por qué? ¿Que aire es más denso el húmedo o el seco? ¿que aire es más denso el frio o el caliente? Suponemos que el espejo está todo a la misma temperatura ¿no?

Por cierto, se trata de que todos colguemos preguntas y vayamos respondiendo entre todos. Si se os ocurren cosas relacionadas con la vela o la meteorología, o cualquier tema que nos pueda interesar todo será bienvenido... y esperemos sacar alguna conclusión entre todos.

:brindis::brindis::brindis:

Edito:

Voy a intentar forzar un poco la imaginación. La ducha sale calentita así que es una fuente de aire caliente y húmedo, como el mediterráneo en verano. ¿Que es lo que hace que el aire condense (se formen nubes)? ¿Por que en verano no hay condensación en el espejo ni "niebla" dentro del baño? ¿Si me ducho con la puerta abierta hay más o menos condensación?

Re: "física pura"
 

Me da la sensación que este año los reyes magos no se han enrollado mucho, o la marcha de fin de año fue una pasada.:meparto::meparto: Feliz año.

Re: "física pura"
 

Fácil, te duchas con agua fría ;) :).

Bromas a parte, la diferencia de temp. entre el agua de la ducha , el aire y el espejo es pequeña, lo cual causa pocas variaciones entre ellos y evita la saturación de vapor del agua del aire y en consecuencia, la condensación.

Re: "física pura"
 

:brindis:
Pues yo estaba convencido que era relativa porque esta va en función de la temperatura del aire en el momento de la medición. Así, a más temperatura más vapor de agua puede acumular una masa de aire, si dicha masa de aire se enfría la humedad relativa aumenta puesto que el volumen de aire ha disminuido habiendo la misma cantidad de vapor de agua....

Me estoy liando...:nosabo: igual he comido cava en exceso y he bebido demasiado turrón.

saludos

Re: "física pura"
 

En verano no hay condensación porque la HR es baja y para la temperatura de bulbo seco esa masa de aire es capaz de absorber gran cantidad de vapor de agua hasta llegar a saturación.

Si el puñetero IPAD me lo permite voy a adjuntar el diagrama psicrométrico del agua y ahí está la explicación de todo.

:brindis::brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Tu baño es un microclima aparte; en el mío se empaña todo el espejo.
Anda, ponte un calefactor al ducharte y así se empañará menos.


Salud y :brindis:

Re: "física pura"
 

A ver si sale,

http://ocw.upm.es/produccion-animal/...de_Mollier.jpg

Re: "física pura"
 

Ya me imagino 1 regata de "veleros" de cascara de nuez usando "patitos de goma" como boyas y el viento térmico de la ducha como propulsión, sin salir de la "bañera" ;)

Re: "física pura"
 

Tomemos un valor de humedad específica o absoluta (eje de ordenadas) y observad como la humedad relativa va aumentando a medida que disminuye la temperatura, en realidad la cantidad de vapor de agua en la masa de referencia es la misma y sin embargo al disminuir la temperatura cada es mayor la HR y estamos más cerca de la saturación.

En este diagramde Mollier tienes todas las respuestas a las cuestiones de condensación.

:brindis::brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Buen aporte Alcapar
:cid5:

Re: "física pura"
 

:brindis:

estaba pensando en ponerle a mi espejo una antalpia especifica :sip:

en vez de un calefactor :rolleyes:




:capitan::capitan:

Re: "física pura"
 

¿Tienes pareja?
¿es mujer?

Si , es mujer.

Pues esa porción del espejo que no esta empañada la limpió con jabón antes de que te duchases.

Lo que nunca sabremos es si lo hizo para maquillarse y ponerse guapísima o para que una pandilla de marineros estuviesen flipando con el diagrama sicométrico y la saturación del agüilla.

Es quimica pura :borracho:

Re: "física pura"
 

:brindis:

quien el o ella :nosabo:




:capitan::capitan:

Re: "física pura"
 

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_roc%C3%ADo

Feliz Año :brindis:

Re: "física pura"
 

duplicado

Re: "física pura"
 

[quote=Butxeta;1204856]¿y eso por qué? ¿Que aire es más denso el húmedo o el seco? ¿que aire es más denso el frio o el caliente?
El aire seco es mas denso que el húmedo.
El aire frío es mas denso que el caliente.
A mayor altitud, aire menos denso.
Algo que los que tambien volamos sabemos muy bien, especialmente si volamos en ULM en pistas cortas.

Re: "física pura"
 

Luego si les damos tiempo y calma... cosa que no tengo tan clara :nosabo: el aire menos denso se irá arriba: aire húmedo y caliente (Según nos han contado, aire que tiene mayor contenido absoluto de humedad) Al entrar en contacto con un espejo a temperatura constante, nos marca a partir de que altura la temperatura del espejo (considerada constante) hace condensar al aire :nosabo::nosabo:

Quizá soloa mi me parezca interesante, pero es que me he quedao flipao :sorry::sorry:

Ahora pensemos en un aire que sube en la atmósfera :santo: ufff eso va a ser más complicado... pero al final también condensa :D:D y hay nubes... Pero vamos a algo más simple: ¿¿Que pasó con el globo de Bob Esponja que me regalaron el otro dia... y se me escapó??? Cuando paré de llorar del disgusto pensé si algún dia volvería a caer o si subiría hasta el infinito. :eek:
:brindis:

Re: "física pura"
 

Hombre, pues a tu globo le habrá pasado lo que a la "burbuja inmobiliaria": que de tanto subir ha ido hinchándose por la falta de "contención exterior" y al final explota.:cunao:
LSV.

Re: "física pura"
 

Lo subo por si alguien quiere aportar más y seguir con esto, o lo dejamos caer definitivamente.

:brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

¿Seguro?. Hay que demostrarlo.

Coge un contenedor con aire seco a una temperatura "T" y pésalo.
Coge otro contenedor igual con aire húmedo o saturado de humedad a una misma temperatura "T" y pésalo igualmente.
¿Cuál pesa más?
Conclusión: ¿Qué aire es más denso... el seco o el húmedo?

Saludos y copichuela.

Re: "física pura"
 

Tú que opinas??

Es que no tengo ni contenedor ni báscula adecuados, así que agradecería que nos expliques el resultado experimental de lo que comentas. Y ya que estás, si puedes, una explicación teórica sobre el porqué de tus resultados :nosabo:

:brindis:

Re: "física pura"
 

La pregunta iba dirigida a quien hizo la aseveración. No obstante y dando tiempo a ulmrayes para su respuesta, puedo adelantar algo...

Densidad es igual a masa (antes decíamos peso) partido por volumen.

Re: "física pura"
 

Hola,

Vamos a ver, el aire (seco o húmedo) se comporta, a efectos de meteorología, como un gas ideal. Eso quiere decir que la relación entre el volumen que ocupa y la temperatura y presión a la que se encuentra es:

V = n R T/P

donde R es la constante universal de los gases (así que es un número fijo) y n es el número de moles de aire que tenemos. ¿Qué es eso de los moles? Pues una manera de medir la cantidad de gas. Pero claro, es mucho más intuitivo hablar de los kilos de gas que uno tiene, no de ese invento de los moles... Razones históricas que aun perviven. La discusión de si es más denso el aire seco o el húmedo se resuelve entonces tomando la misma masa de aire seco y de aire húmedo, poniéndolas a la misma temperatura y a la misma presión y viendo qué volumen ocupa cada uno de acuerdo con la ecuación anterior. El aire que ocupe menos volumen será más denso pues hemos partido de masas iguales, ¿de acuerdo? Y de acuerdo con la ecuación de arriba ocupará más volumen (y por tanto será menos denso) el aire que, para una masa M kilos dada, tenga un número de moles n mayor. Así que sólo hemos de aprender a calcular el número de moles que corresponden a una determinada masa M de aire.

1 mol de una sustancia es, por definición, la cantidad de esa sustancia que contiene el mismo número de partículas (átomos o moléculas según corresponda) que 12 gramos de carbono puro. Ese número es muy grande, simplemente porque cada átomo de carbono tiene una masa muuuuuy pequñita así que en 12 gramos hay un verdadero mogollón de átomos de carbono, en concreto 6,023 x 10^23. Este número se llama constante de Avogadro y no tiene ningún misterio, no es más que eso, el número de átomos de carbono que hay que juntar para tener 12 gramos de carbono. Lo llamaremos NA para no tener que escribirlo continuamente.

Pero nosotros lo que queremos saber es cuántos moles de una sustancia tenemos cuando sabemos los gramos de esa sustancia que tenemos. Dicho de otro modo, necesitamos saber cuántos gramos corresponden NA partículas de esa sustancia. Necesitamos entonces disponer de una tabla en la que aparezca la masa de un átomo de los distintos elementos químicos. Esa tabla no es otra que la Tabla Periódica de los elementos que asigna un número a cada elemento químico para especificar la masa de sus átomos. Ese número es la masa atómica del elemento. Pero por razones históricas la unidad de masa atómica no es el kilo, como uno esperaría (ay, ay estos químicos....), sino la doceava parte de la masa de un átomo de carbono. Así pues, por definición, la masa atómica del carbono es 12. Definida así la masa atómica, y dada la definición de un mol de una sustancia, concluimos que la cantidad de sustancia contenida en 1 mol es precisamente la masa atómica de la sustancia expresada en gramos. Si disponemos de una masa M de una sustancia de masa atómica (o molecular en su caso) MA, el número de moles, n, es simplemente n=M/MA con M expresada en gramos. En otras palabras, contar la cantidad de gas en moles en lugar de en kilos es como contar los huevos en docenas en lugar de en kilos. Pero unas granjas producen huevos más grandes que otras, de modo que una docena de huevos corresponde a una masa mayor o menor dependiendo de la granja de la que provengan.

Aclarado el asunto de los moles (o al menos eso espero), ahora viene el asunto del aire. El aire es una mezcla de gases, no hay un átomo de aire o una molécula de aire. Así que el problema es cómo calcular el número de moles que corresponden a una determinada masa de M kilos de aire. O sea, el problema es saber cuál es la "masa atómica (molecular más bien) del aire".

Vamos a empezar por el aire seco cuya composición es fija y conocida: 75,51% de N2, 23,14% de O2, 1,3% de Ar y 0,05% de CO2 (los otros gases presentes lo están en proporciones despreciables). Definimos entonces la masa molecular del aire seco, MAs, (esto es tanto como definir la partícula de aire seco) como la masa total de aire seco disponible, M, dividida por el número total de moles de los gases componentes contenidos en esa masa de aire seco de acuerdo con las concentraciones que acabamos de ver. Tomemos por ejemplo 100 gramos de aire seco. De acuerdo con esos porcentajes, de esos 100 gramos 75,51 gr corresponden a N2, 23,14 gr son de O2, 1,3 gr los aportan el Ar y, finalmente, 0,05 gr son de CO2. Si consultamos una Tabla Periódica de los elementos encontramos que las masas moleculares de estos componentes son MAN2=28,02, MAO2=32, MAAr=39,94, MCO2=44,01. Así pues, en los 100 gr de aire seco hay n_N2 = 75,51/28,02 = 2,695 moles de N2, n_O2 = 23,14/32 = 0,723 moles de O2, n_Ar = 1,3/39,94 = 0,033 moles de argón y n_CO2 = 0,05/44,01 = 0,001 moles de dióxido de carbono. La masa molecular del aire seco es entonces:

MAs = 100 / (2,695+0,723+0,033+0,001) = 28,97

Así que un mol de aire seco son 28,97 gramos de aire seco. Así que en los M kilos de aire seco hay M x 1000 /28,97 moles de aire seco.

¿Y si el aire es húmedo? Pues repetimos la cuenta, pero teniendo en cuenta ahora que hay un componente más, el vapor de agua. Pero el vapor de agua tiene una masa molecular de 18 que resulta ser menor que la de cualquier otro componente del aire. Así que cuando añadimos vapor de agua al aire seco para obtener aire húmedo disminuyendo la cantidad de aire seco de manera que sigamos teniendo los mismos M kilos de aire, resulta que estamos sustituyendo elementos de mayor masa molecular por vapor de agua de menor, es decir el número de moles de vapor de agua será mayor que el de los elementos sustituidos, así al hacer la división de arriba tomando 100 gr de aire humedo obtendremos siempre, sea cual sea la proporcion de vapor de agua, una masa molecuar del aire húmedo, MAh, menor que la del aire seco (dividimos por un número mayor que el de arriba correspondiente al aire seco).

Así que dadas dos masas iguales de aire, uno seco y el otro húmedo, hay más moles en el aire húmedo (los huevos son más pequeños así que en los mismos kilos hay mas docenas). Y si hay más moles en el aire húmedo resulta que, de acuerdo con la primera ecuación de arriba del todo, ese aire húmedo ocupa mayor volumen que la misma masa de aire seco a la misma presión y a la misma temperatura. Luego el aire húmedo es menos denso que el aire seco. Y como la temperatura y la presión en el cuarto de baño de Butxeta es la misma para ambos, pues el aire húmedo se va hacia arriba y empaña la parte superior de su espejo. ¿Por qué a veces se empaña todo? Pues porque hay suficiente humedad como para que todo el aire, a cualquier altura, contenga la suficiente cantidad de vapor de agua como para que, a la temperatura del espejo, incluso el aire menos húmedo contiene tanto vapor de agua que su presión parcial (la del vapor de agua) ha alcanzado la saturación a esa temperatura y presión total.

Un comentario final sobre el error, repetido hasta la saciedad incluso en algunas intervenciones en este mismo hilo, de que "el aire se satura cuando ya no puede absorber más vapor de agua" o eso de que "el aire caliente tiene más capacidad para absorber vapor de agua que el aire frío". Esas afirmaciones, que lamentablemente se leen en bastantes libros (malos) de Meteorología (a pesar del buen predicamento que alguno de ellos tienen incluso en este foro), son absolutamente incorrectas, aunque las conclusiones que se extraen de ellas cuadran con lo que se observa (lo cual hace más difícil aun erradicarlas). Señor@s, el aire no ha absorbido nunca (ni lo hará) vapor de agua alguno, igual que no absorbe nitrógeno, oxígeno, etc. El vapor de agua es uno más de los gases que forman la mezcla que llamamos aire. Lo que se satura es el vapor de agua, no el aire. Y el vapor se satura de acuerdo con SUS propiedades (es decir, de acuerdo con el diagrama de fases del agua), independientemente del resto de componentes. Si no tenemos nubes de, por ejemplo, nitrógeno NO es porque el aire tenga entonces una capacidad infinita para absorber nitrógeno de manera que el aire nunca se satura de nitrógeno. No tenemos nubes de nitrógeno porque en nuestra atmósfera, a las presiones y temperaturas que tenemos, resulta que el nitrógeno es siempre gaseoso. Para licuar nitrógeno a presión atmosférica hay que enfriarlo a unos -190ºC (si no recuerdo mal), una temperatura que, simplemente, no existe en nuestra atmósfera.

Saludos y que Uds disfruten el ladrillo con salud, les hará falta para llegar hasta el final.
Tropelio

Re: "física pura"
 

la expresión "absorber vapor de agua por parte del aire" se ha empleado con la intención de hacer más inteligible la explicación, dado que se supone que la masa lectora es de lo más heterogénea en cuanto a conocimientos de los principios físicos.

Si se trata de explicarlo con rigor científico en cuanto a terminología y nomenclatura, no hay problema. Me pareció entender que se trataba de dar una explicación fundamentada a aquellos fenómenos que se pueden dar en nuestro medio preferido.

:brindis::brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Nada que añadir a lo dicho por Tropelio. Perfecta exposición.

Y en cuanto a que es posible que al subir se encuentre aire mas caliente, claro que sí, ocurre a veces. Se llama inversión térmica, y es típica de las situaciones invernales anticiclónicas

Re: "física pura"
 

Estimado cofrade, peso partido por volumen nunca ha sido densidad, es peso específico. La masa es masa y el peso es peso, no?

:brindis::brindis:

Re: "física pura"
 

Los que no tenemos 30 años aprendimos que densidad era lo que ahora también se llama peso específico.

Otro ejemplo, lo que ahora mal llaman Teoría del Buque... siempre se ha llamado más correctamente Mecánica del Buque.

Y a los antiguos serenos... ahora les llaman vigilante :meparto:

Salud :brindis:

Re: "física pura"
 

La densidad coincide con el peso específico cuando este se expresa en:
gs/cm3
Kg/dm3
Tn/m3

..... y ya quisieran los vigilantes de ahora llevar el "Chuzo" que llevaban los serenos......
http://www.agalera.net/serenos.htm
:brindis: :brindis:

Re: "física pura"
 

[quote=ulmrayes;1205054]Bueno mi pregunta, repito, era concretamente para unas muestras de aire atmosférico seco y húmedo que puede coger y meter en un contenedor ulmrayes/butxeta según asciende un avión de los que parece pilota según dice. No para un aire ideal de laboratorio.

Re: "física pura"
 

Gracias por seguir utilizando la palabra densidad. Y creo que si oíste el ruido del chuzo... hace tiempo que también cumpliste los 30 años.

Saludos :brindis: