¿Cómo afecta la humedad a la evaporación?

La velocidad de evaporación en un lugar determinado siempre depende de la humedad de ese lugar porque si el aire ya está lleno de vapor de agua, no tendrá ningún lugar para retener el exceso de vapor y, por lo tanto, la evaporación ocurrirá a una velocidad extremadamente lenta.

Consideremos un ejemplo. Si toma dos paños húmedos y cuelga uno de ellos a plena luz del sol y el otro en un área sombreada, ¿cuál de los dos se secará más rápido? Será el que esté a la luz del sol porque el aire en esa área está caliente y la humedad es baja. Tendrá más capacidad para retener el vapor de agua y, por lo tanto, la velocidad de evaporación será más rápida. Por otro lado, la tela en el área sombreada está rodeada de aire más frío. Como el aire frío tiene menos capacidad de retener el vapor de agua que el aire caliente, la velocidad de evaporación del agua del paño húmedo también será más lenta.

Ahora considere si las áreas frías y calientes tienen la misma humedad relativa del 70 por ciento. En este caso, cuando los dos paños húmedos se extienden en estas dos regiones de temperatura diferentes, ¿cuál será la tasa de evaporación? Todavía habrá más en la región caliente ya que el aire caliente tiene más capacidad para retener el vapor de agua que el aire frío.

Este experimento da una idea clara de cómo la humedad relativa afecta la evaporación. Se puede interpretar fácilmente que si la humedad de un lugar es baja, la velocidad de evaporación será más rápida y si la humedad es alta, la velocidad de evaporación será baja. Además, dos regiones diferentes pueden tener la misma humedad relativa, pero la velocidad de evaporación de las dos regiones puede ser totalmente diferente dependiendo de la capacidad de retención del aire.

Este principio se utiliza en el funcionamiento de los sistemas de enfriamiento por niebla . El enfriamiento por evaporación utiliza la evaporación para enfriar el aire. En un enfriador evaporativo, como un ventilador de nebulización , una bomba hace circular agua desde el depósito hasta una almohadilla de enfriamiento, que a su vez se vuelve muy húmeda.

La humedad no es más que la saturación de la atmósfera con vapor de agua (moléculas). Más húmedo es el aire, más agua contiene. Entonces, con más humedad, la capacidad de entrada de agua del aire disminuye, es decir, se satura más. La evaporación es el proceso por el cual se agrega vapor de agua adicional a la atmósfera. Entonces, naturalmente, con más humedad, la tasa de evaporación disminuye. El aire húmedo agrega una presión adicional sobre los depósitos de agua, lo que a su vez ayuda a las moléculas de la superficie de los depósitos a mantenerse en contacto con el resto de las moléculas.
Ahora, a una temperatura fija, el aire tiene un nivel fijo de humedad (saturación). Entonces, si la temperatura cambia, también lo hará la humedad y la evaporación. Lea un libro de termodinámica para una interpretación más específica.

En primer lugar, la evaporación es un fenómeno superficial en el que la fase líquida pasa a la fase gaseosa para lograr un equilibrio con el estado gaseoso, es decir, el aire (en resumen, para que sea lo más estable posible)
Entonces, después de comprender el proceso de evaporación, profundicemos un poco más. La humedad es un factor que mide cuán densa es la fase gaseosa (es decir, el aire). Y como la evaporación es un fenómeno superficial, se ve afectada por las variaciones de presión. El cambio de presión a lo largo del plano vertical varía directamente con la densidad o la humedad de la fase gaseosa (el aire).
Entonces, la diferencia de presión entre la fase gaseosa y la fase líquida aumenta con la humedad, lo que dificulta que las moléculas rompan las fuerzas de atracción intermoleculares y migren al estado gaseoso. Por lo tanto, la humedad y la presión están inversamente relacionadas entre sí.

Hay muchas ecuaciones de evaporación y, que yo sepa, todas incorporan la temperatura del aire, la temperatura del agua, la velocidad del viento y la humedad relativa. Una de estas ecuaciones es la ecuación de evaporación de superficies de agua. Lamentablemente, no todos dan las mismas respuestas. Con la caja de herramientas de ingeniería, tiene que saber algo sobre las relaciones de humedad (que puedo calcular fácilmente para usted si las necesita). Si la humedad relativa es baja, entonces la evaporación es mayor.

La evaporación es el movimiento de moléculas líquidas desde la superficie del líquido a la fase gaseosa que no está saturada con el líquido. Algunas de las moléculas del líquido tienen suficiente energía de escape, mientras que otras apenas tienen energía. La energía que medimos con el termómetro es la energía promedio de todas las moléculas en el sistema. Entonces algunas moléculas escaparon incluso por debajo del punto de ebullición.

La humedad está relacionada con la cantidad de vapores de agua presentes por unidad de cantidad de aire seco. Ahora con el aumento de la humedad significa que estamos avanzando hacia la saturación o la capacidad de ingesta de las moléculas disminuye y en la saturación no pueden entrar más vapores de agua. Entonces,

El flujo (N) depende directamente de {(Ps-P), fuerza impulsora}

donde Ps es la presión de vapor de agua en la superficie y P es la presión parcial de agua en el aire que fluye sobre la superficie

N = kg * (Ps-P) donde kg es el coeficiente de transferencia de masa local en fase gaseosa

N = kg * Ps * {1- (P / Ps)}

N = kg * Ps * (1-Humedad relativa)

Implica que con el aumento de la humedad relativa, la velocidad de evaporación disminuye y viceversa.

La velocidad de evaporación en un lugar determinado siempre depende de la humedad de ese lugar porque si el aire ya está lleno de vapor de agua, no tendrá ningún lugar para retener el exceso de vapor y, por lo tanto, la evaporación ocurrirá a una velocidad extremadamente lenta.

Consideremos un ejemplo. Si toma dos paños húmedos y cuelga uno de ellos a plena luz del sol y el otro en un área sombreada, ¿cuál de los dos se secará más rápido? Será el que esté a la luz del sol porque el aire en esa área está caliente y la humedad es baja. Tendrá más capacidad para retener el vapor de agua y, por lo tanto, la velocidad de evaporación será más rápida. Por otro lado, la tela en el área sombreada está rodeada de aire más frío. Como el aire frío tiene menos capacidad de retener el vapor de agua que el aire caliente, la velocidad de evaporación del agua del paño húmedo también será más lenta.

Más la humedad menor es la evaporación.
Hay una capacidad específica de agua que la atmósfera puede contener. A medida que aumenta la humedad, disminuye la capacidad de retención de agua de la atmósfera y, por lo tanto, disminuye la evaporación

La humedad es inversamente proporcional a la velocidad de evaporación. Cuanto mayor sea la humedad en los alrededores, menor será su capacidad para retener más vapor de agua. Esto reducirá la velocidad de evaporación.

Si la humedad es alta, la evaporación es baja. Alta humedad significa que el aire ya tiene un alto contenido de humedad.

Si la atmósfera es húmeda (ya tiene agua), la evaporación disminuirá.