Humedad absoluta y humedad relativa: fórmulas y conversión

¿Qué es la humedad?

Antes de hablar de humedad absoluta o relativa, entendamos qué significa la humedad en sí. El término humedad se deriva de la palabra latina humere , que significa estar húmedo . Esto debería evocar inmediatamente una imagen de algo que tiene humedad o contenido de agua. Entonces, la humedad se usa para describir el contenido de agua en el aire. La humedad absoluta y relativa son solo formas de representar lo mismo, es decir, el contenido de humedad en el aire.

Composición del aire seco

Primero consideremos el aire seco sin humedad. Como fracción, el aire seco se compone de aproximadamente un 78% de nitrógeno (N 2 ) y un 21% de oxígeno (O 2 ) y pequeñas cantidades de muchos otros gases en volumen. Hay otra forma de representar la composición del aire seco: en términos de densidad de masa, o masa por unidad de volumen de aire. Si considera la densidad de masa de los dos componentes principales del aire, el N 2 tiene una densidad de 1.165 kg / m 3 y el O 2 1.331 kg / m 3 . Estos valores se definen en condiciones NTP (temperatura y presión normales ) de 20 ° C y 1 atm, respectivamente.

Aire húmedo (o húmedo)

Ahora tomemos el aire seco y agreguemos un poco de vapor de agua. El vapor de agua no es más que agua, excepto en forma gaseosa. Cuando empiezas a calentar una olla de agua, el vapor que ves subir es vapor de agua. También podemos definir una densidad para el vapor de agua, de la misma manera que definimos una densidad para el nitrógeno y el oxígeno. La humedad absoluta no es más que la densidad del vapor de agua en el aire (a veces llamada densidad de vapor). Tiene unidades de kg / m 3 y representa la masa real de vapor de agua por unidad de volumen de aire. La humedad absoluta ( AH ) se puede calcular como, AH = m (vapor de agua) / V (aire) donde, m ( vapor de agua ) es la masa del vapor de agua y V (aire) es el volumen de aire.

Densidad de vapor de saturación y humedad relativa

El aire no tiene una capacidad infinita para absorber la humedad. La capacidad del aire para absorber la humedad es función de la temperatura. A cualquier temperatura dada, la densidad máxima de vapor de agua en el aire se denomina densidad de vapor de saturación . En este punto, el aire se denomina saturado (con vapor de agua). La cantidad máxima de vapor de agua (por volumen) que puede residir en el aire antes de que comience a producirse la condensación varía desde mucho menos del 1% cerca de los polos hasta alrededor del 5% cerca del ecuador. Compare esto con el oxígeno y el nitrógeno en el aire seco, que son 21% y 78%, respectivamente. La humedad relativa se calcula como RH = densidad de vapor (real) / densidad de vapor (saturación) x 100 o RH = AH / densidad de vapor (saturación) x 100 La densidad del vapor en saturación se puede encontrar en tablas como la que se muestra a continuación.

Figura 1. Densidad de vapor de saturación frente a temperatura

Muy a menudo, los ajustes polinomiales a los datos anteriores también se pueden utilizar para el cálculo en lugar de buscar en una tabla.

Ejemplo de cálculo

Dado que la densidad del vapor en el aire a 30 ° C es de 12 g / m3, ¿cuál es su humedad relativa? A 30 ° C, la densidad del vapor de saturación se obtiene de la tabla anterior como 30,4 g / m3. La humedad relativa, RH = (12 / 30.4) * 100 = 39.4%

Resumen de la lección

Esta lección discutió el significado de los términos humedad absoluta y relativa y mostró cómo calcular uno a partir del otro. La humedad absoluta es la densidad del vapor (o la masa por unidad de volumen de vapor de agua) en el aire. Una vez que el aire se satura de vapor, alcanza su máxima densidad de vapor, y este máximo se denomina densidad de saturación de vapor. La humedad relativa del aire se calcula en función de la densidad del vapor de saturación, de modo que la humedad relativa sea del 100% en saturación. La densidad del vapor de saturación es una función de la temperatura y se puede obtener de una tabla o de un ajuste polinómico.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador