NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   FLUIDOS

 

desesperado

 

BIO EM 12) Un día en que la humedad relativa ambiente es del 70 % y la temperatura es de 25 ºC:
    a) por cada 100 de aire hay 70 de vapor de agua;
    b) por cada 100 g de aire hay 70 g de vapor de agua;
    c) cada m³ de aire atmosférico admite, a esa temperatura, 30 gramos de vapor de agua;
    d) el aire atmosférico contiene un 30% de la masa de vapor de agua que podría contener a esa temperatura;
    e) el aire atmosférico contiene un 70 % de la masa de vapor de agua que podría contener a esa temperatura;
    f) la temperatura de rocío es 25 ºC.

Cuando un ejercicio de física es un buen ejercicio de física... hay que reconocerlo. Este es uno. No lo desaproveches leyendo mis respuestas antes de haber ensayado las tuyas. Vamos de a una.

a) por cada 100 de aire hay 70 de vapor de agua. RIDICULO. Cuando dos gases se mezclan... comparten el recipiente, el espacio, el volumen. En una mezcla de gases todos los componentes tienen el mismo volumen. Proposiciones como éstas lo único que logran es aumentar la estadística de los suicidios.

b) por cada 100 g de aire hay 70 g de vapor de agua. FALSO. Por lo menos, esta proposición sí tiene sentido formal... pero es falsa. La humeda relativa es una medida referida a un valor teórico (la saturación) y no a un valor real, actual, concreto, existente. Por otro lado, aunque formalmente se trate de una formulación correcta, su contenido es ridículo: a 25 grados la cantidad de agua presente en el aire es mínima, apenas 1 o 2 g por cada 100 de aire. Por último hay una ligera ambigüedad de planteo: no se aclara si se refiere a 100 g de aire seco y 70 de vapor (o sea: 170 gramos en total) o si se refiere a 100 gramos de aire total (o sea: 70 de vapor y 30 de aire seco).

c) cada m3 de aire atmosférico admite, a esa temperatura, 30 gramos de vapor de agua. CUALQUIERA.

d) el aire atmosférico contiene un 30% de la masa de vapor de agua que podría contener a esa temperatura. FALSO. La formulación es impecable, no tengo nada para objetarle. Sólo que en este caso la humedad relativa sería 30% y no 70% como indica el enunciado.

e) el aire atmosférico contiene un 70% de la masa de vapor de agua que podría contener a esa temperatura. VERDADERO. Vamos a los bifes: hagamos un planteo algebraico de la situación y nos sacamos todas las dudas. Vamos a la tabla de saturación de vapor, y ahí leemos que a 25ºC el aire se satura con una presión de 3,17 kPa de vapor de agua. Como en el ambiente del ejercicio hay sólo un 70% de eso, entonces habrá...

prpvap = HR . prsat = 0,7 . 3,17 kPa = 2,22 kPa

Esa es la presión parcial de vapor de agua presente en el ambiente descripto en el enunciado. ¿Te parece que es mucha o poca agua? Pensá que es apenas una pequeña fracción de la presión total, que es 101 kPa, o sea, más o menos un 2% en presión. Pero en masa, ¿será mucho? La fracción en presión es igual a la fracción en moles, de modo que por 100 moles de aire en el ambiente tenés apenas dos moles de agua. Además, promedio, cada molecula de aire tiene el doble de la masa de una molécula de agua, de modo que en 100 gramos de aire tenés apenas 1 gramo de agua. (Vos podrías hacer un cálculo más preciso).

f) la temperatura de rocío es 25ºC. FALSO, PERO INTERESANTE. Porque para hallar la temperatura de rocío nos tenemos que preguntar a qué temperatura la humedad presente comienza a condensarse. O sea... los 2,22 kPa presentes en el ambiente, ¿con qué temperatura se corresponde su presión de saturación? La tabla dice que a 20ºC la presión de saturación es 2,33 kPa, lo que me hace pensar que nuestro ambiente se saturaría si la temperatura descendiese a 19 grados y monedas. Si tuviese una tabla de vapor de saturación más detallada que la nuestra podrías ubicar la temperatura de rocío con mejor precisión.

 

Fluídos - Ricardo Cabrera

 

   

DESAFÍO: Por lo menos 3 desafíos tenés planteados en las respuestas anteriores.

 

Fluídos - Ricardo Cabrera

   
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