Page 312 - Fisica General Burbano

CAMBIOS DE ESTADO 323

XV – 25. Principio de la pared fría o de Watt
«En un recinto, cuyas paredes tienen distinta temperatura, la tensión máxima del vapor sa-
turante es la que corresponde a la temperatura de la pared más fía».
Supongamos dos recintos A y B a temperaturas t y t invariables, y que t >t (Fig. XV-15). El
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1
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vapor saturante de A, difundiéndose en todo el volumen, ejerce en B una presión mayor que la
tensión máxima y, por lo tanto, se licúa. El fenómeno continúa hasta que todo el líquido de A pasa
a B y el vapor, en todo el recinto, quedará a la tensión máxima correspondiente a t .
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El principio, enunciado por James Watt (1736-1819), explica la formación de «rocío» en la par-
te interior de los vidrios de la ventana de una habitación, los días en que el ambiente externo es Fig. XV-15.– Principio de la pared
más frío que el del interior de la casa. fría o de Watt.
Una de las más importantes aplicaciones de este principio es la destilación.
XV – 26. Estado higrométrico de la atmósfera
Por evaporación de mares, ríos y lagos, existen en el aire atmosférico cantidades de vapor de
agua que varían con el lugar y el tiempo.
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ESTADO HIGROMÉTRICO ABSOLUTO (M) es la masa de vapor de agua que hay en 1 m de aire.
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
Su valor, en gramos, es (párrafo XV-23):
,
18 p 273 16
M =10 6 (1)
,
22 400 760 273 16 + t
3
3
6
(10 =volumen en cm ; 18/22 400 g/cm =masa específica normal del vapor de agua; p =pre-
sión del vapor de agua en mm de mercurio; t =temperatura en ºC).
ESTADO HIGROMÉTRICO RELATIVO o HUMEDAD RELATIVA (E) es el cociente de dividir la masa de
vapor de agua que hay en un m de aire (M), por la masa de vapor que habría a saturación
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en el mismo volumen y a la misma temperatura (M ).
s
TENSIONES MÁXIMAS DE
M VAPOR DE AGUA
E =
M s
TENSIÓN
TEMPERATURA
El valor máximo de E es la unidad; entonces (M =M ) la atmósfera está saturada de vapor de (ºC) DE VAPOR
s
agua. Un estado higrométrico relativo 0,25 significa que en un volumen de aire existe una masa de (mm de Hg)
agua que es 0,25 (la cuarta parte) de la que existiría a saturación y a la misma temperatura. Multi- 000 004,58
plicando por 100 la expresión anterior obtendríamos el «tanto por cien» de vapor, referido a la sa- 005 006,54
turación (25% en el caso anterior). 010 009,21
El denominador de la fracción es: 015 012,79
18 f 273 16 020 017,54
,
M =10 6 22 400 760 273 16 + t (2) 025 023,77
s
,
030 031,84
f es la tensión máxima del vapor de agua en mm de Hg a la temperatura t. Por división de (1) por 040 055,36
(2), obtenemos: 050 092,60
M p 060 149,51
E = = (3) 070 233,85
M s f 080 355,34
090 525,94
El ESTADO HIGROMÉTRICO RELATIVO se puede definir también, como «el cociente de dividir la
presión parcial del vapor de agua en el aire, por la tensión máxima a la misma temperatura». 100 760,00
PROBLEMAS: 20 al 26.
XV – 27. Determinación del estado higrométrico
El denominador de la fórmula (3), M , lo proporcionan las tablas de constantes físicas en fun-
s
ción de la temperatura del ambiente. El numerador M se determina por los higrómetros.
En el HIGRÓMETRO QUÍMICO se pasa un volumen determinado de aire por una serie de tubos en
U con pómez sulfúrica que obra de desecador; la diferencia de masa de estos tubos antes y des-
pués del paso del aire, da la masa de vapor de agua contenida en tal volumen.
El HIGRÓMETRO DE PUNTO DE ROCÍO se basa en la disminución del valor de la tensión máxima al
bajar la temperatura. No estando la atmósfera saturada, la presión parcial del vapor de agua es
menor que la tensión máxima (p <f). Si el ambiente se enfría, f disminuye y en el instante en que
p =f¢(atmósfera saturada) se empañan los objetos brillantes. Conocidas las temperaturas del am-
biente y del punto de rocío, las tablas de constantes físicas nos dan las tensiones f y f¢=p, que-
dando determinado el estado higrométrico por la fórmula (3) del párrafo anterior. El enfriamiento
se produce por evaporación del éter contenido en un recipiente con una pared metálica bruñida,