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Autor Tema: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE  (Leído 33887 veces)

Desconectado Punsuly

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VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« en: Sábado 17 Septiembre 2005 12:25:12 pm »
Pues eso, estaba leyendo sobre las formación de las nubes por elevación de masas de aire y tengo una duda:

Por un lado tengo que uno de  los gases que componen el aire es el vapor de agua, por otro tengo que las masas de aire frió (al tener sus partículas mas juntas entre si) son mas densas que las calidas, pero por otro lado tengo que las masas de aire mas caliente aceptan mayor cantidad de vapor de agua.. entonces mi pregunta es, ¿ el vapor del agua influye o no en la densidad del aire?

Esta pregunta la he echo a varios foreros y todos creen que no pero no han podido afirmármelo ni darme un por que.
si la respuesta es no, pues todos tan contentos pero si es si, me surgen un montón de preguntas como: ¿podría una masa de aire caliente muy húmeda elevar una masa de aire fría y seca? o ¿una masa de aire fría y húmeda elevar a una masa de aire igual de fría pero seca?

pido por favor a quien me de la respuesta que utilice un lenguaje lo mas sencillo y coloquial posible ya que yo de física y química nada de nada y de meteo lo justito gracias de antemano... :smiley:
« última modificación: Sábado 17 Septiembre 2005 12:26:56 pm por .-Rakel-.© »
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #1 en: Sábado 17 Septiembre 2005 14:24:15 pm »
Pues yo creo que el vapor de agua es mas ligero que el aire. Considerando que el aire es N2 (aunque tambien tiene O2 y otros), su masa molecular sería 14x2=28

El agua que es H2O sería 16+1x2=18, con lo que sería mas ligera.

Esto en aire inmovil produciría que los gases estuviesen en capas, pero como la atmósfera está en movimiento aparecen turbulencias y se mezclan los diversos gases.

Esa es mi opinión, a ver si alguien nos saca de la duda...
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #2 en: Sábado 17 Septiembre 2005 20:03:06 pm »
Pues
Pues yo creo que el vapor de agua es mas ligero que el aire. Considerando que el aire es N2 (aunque tambien tiene O2 y otros), su masa molecular sería 14x2=28

El agua que es H2O sería 16+1x2=18, con lo que sería mas ligera.

Esto en aire inmovil produciría que los gases estuviesen en capas, pero como la atmósfera está en movimiento aparecen turbulencias y se mezclan los diversos gases.

Esa es mi opinión, a ver si alguien nos saca de la duda...

Quisiera hacer  varias anotaciones

El aire esta compuesto en su mayor parte de nitrógeno (78% aprox.),  oxígeno (21 %)  y otros gases inertes (Ar, He, etc) y al ser una mezcla su densidad viene determinada (aparte de la temperatura) por los compuestos presentes en él.

El vapor de agua al formar parte de esta mezcla SI influye en su densidad.

Esto se llaman propiedades coligativas de las mezclas.

En el siguiente link vienen una sencilla práctica de física en la cual explican mejor de lo que yo lo hago.

http://www.uhu.es/gem/agricolas_Fisica_Ambiental/fis-amb-2.pdf

Espero haber ayudado.

Saludines
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #3 en: Domingo 18 Septiembre 2005 19:21:51 pm »
muchas gracias a ambos..... pues entonces tengo todavia mas dudas....
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #4 en: Lunes 19 Septiembre 2005 01:31:34 am »
Pues
Pues yo creo que el vapor de agua es mas ligero que el aire. Considerando que el aire es N2 (aunque tambien tiene O2 y otros), su masa molecular sería 14x2=28

El agua que es H2O sería 16+1x2=18, con lo que sería mas ligera.

Esto en aire inmovil produciría que los gases estuviesen en capas, pero como la atmósfera está en movimiento aparecen turbulencias y se mezclan los diversos gases.

Esa es mi opinión, a ver si alguien nos saca de la duda...

Quisiera hacer  varias anotaciones

El aire esta compuesto en su mayor parte de nitrógeno (78% aprox.),  oxígeno (21 %)  y otros gases inertes (Ar, He, etc) y al ser una mezcla su densidad viene determinada (aparte de la temperatura) por los compuestos presentes en él.

El vapor de agua al formar parte de esta mezcla SI influye en su densidad.

Esto se llaman propiedades coligativas de las mezclas.

En el siguiente link vienen una sencilla práctica de física en la cual explican mejor de lo que yo lo hago.

http://www.uhu.es/gem/agricolas_Fisica_Ambiental/fis-amb-2.pdf

Espero haber ayudado.

Saludines
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Exacto claro que influye....cualquier elemento que exista en una mezcla influye en la densidad total del mismo. Por lo tanto una variación en la cantidad de dicho elemento supondrá una variación de la densidad.

Que dudas tienes Rakel? Intentaremos solucionarlas  ;)
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #5 en: Lunes 19 Septiembre 2005 14:55:40 pm »
Yo creo que este asunto deberia estar en meteo.
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #6 en: Lunes 19 Septiembre 2005 16:26:18 pm »
Despues de estar viendo por internet mogollon de formulas de termodinamica y fisica del aire, la conclusión basica es que el peso melecular del aire calido es menor que el del aire frio, además el peso molecular del vapor de agua es tambien menor que el del aire frio, por tanto el aire calido y humedo tiene realmente un peso molecular inferior que el frio y seco y es menos denso, por lo que se aleva sobre el frio.

Si te encuentras con fuerzas aqui hay algo, pero es arido sino te gusta la fisica, claro.
http://usuario.cicese.mx/~sreyes/METEO3.pdf
« última modificación: Lunes 19 Septiembre 2005 16:32:19 pm por Jose V.© ® ™ »
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #7 en: Lunes 19 Septiembre 2005 17:40:05 pm »
Despues de estar viendo por internet mogollon de formulas de termodinamica y fisica del aire, la conclusión basica es que el peso melecular del aire calido es menor que el del aire frio, además el peso molecular del vapor de agua es tambien menor que el del aire frio, por tanto el aire calido y humedo tiene realmente un peso molecular inferior que el frio y seco y es menos denso, por lo que se aleva sobre el frio.

Si te encuentras con fuerzas aqui hay algo, pero es arido sino te gusta la fisica, claro.
http://usuario.cicese.mx/~sreyes/METEO3.pdf

Mil perdones José pero el peso molecular de cualquier sustancia no varia con la temperatura ya que viene dado por la cantidad de moles de cada elemento que lo componen. Un ejmplo
 El peso molecular del agua líquida es 18 ( H=1 O=16 por lo tanto H2O =18

El peso molecular del agua en fase de vapor es 18 también ya que está constituida por la misma cantidad de átomos de cada elemento.

La densidad del agua varia con la temperatura, por lo que la densidad del agua líquida no es igual a la del agua en fase de vapor ni en fase sólida. Por favor no confundir PESO con DENSIDAD ya que NO son lo mismo y el peso es una propiedad extensiva de las sustancias ya que depende de la cantidad de masa presente mientras que la densidad no lo es. Y mucho menos tratar de concluir que una sustancia es mas densa que otra a partir del peso molecular.

Perdona la dureza pero estos conceptos son básicos tanto en física como en química y no deben confundirse.

Saludines
 ;)

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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #8 en: Lunes 19 Septiembre 2005 17:47:28 pm »
Me consta que este asunto es uno de los que más dudas suscitan entre los que se inician en esto de la meteo, ya que el "sentido común" parece indicarnos que el aire húmedo debe ser más denso que el seco, de la misma forma que una toalla húmeda pesa bastante más que una seca; sin embargo la naturaleza del aire guarda sus secretos.

El aire es una mezcla de gases homogénea en su mayor parte, pero justamente el vapor de agua presente en él es uno de los componentes que no mantiene constante su proporción, sino que varía enormente en función de cuáles sean las condiciones meteorológicas.

Pensemos en dos volúmenes de 1 m3 de aire cada uno,  uno de ellos de aire seco (sin vapor de agua) y el otro con un cierto grado de humedad (con una cierta cantidad de vapor de agua, sin que tenga por que ser aire saturado).

La pregunta que nos hacemos es: ¿Cuál de los dos volúmenes pesa más?
Aunque en alguna intervención anterior ya se ha dado respuesta (el aire húmedo es más ligero que el seco), la explicación la encontramos en las leyes de la Química.

Hay una famosa ley llamada la ley de Avogadro que establece que dos volúmenes gaseosos iguales contienen el mismo número de moléculas. Por lo tanto, cada uno de nuestros dos cubos de 1 m3 de aire contendrán el mismo número de moléculas.

Está claro que las moléculas de agua (H2O) presentes en el volumen de aire húmedo equivaldrán en gran parte a moléculas de Nitrógeno (N2) en el volumen de aire seco, seguidas de algunas de oxígeno (O2).

Ahora tendríamos en cuenta lo que ha comentado Aegis de los pesos moleculares, y es que el PM de la molécula de agua (18) es bastante menor que el del nitrógeno (28) y ligeramente superior al del oxígeno (16). Teniendo en cuenta las proporciones del nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%), está claro que al ganar humedad una masa de aire, disminuye su densidad y se hace más ligera

Por otro lado, la capacidad del aire de contener vapor de agua depende directamente de la temperatura, pero no de una forma lineal sino exponencial.
Esta interesante propiedad es la que explica que por esta época, precisamente, con una temperatura superficial del Mediterráneo bastante elevada, llueva en determinadas circunstancias de forma torrencial en puntos del Levante, en Cataluña o Baleares.
« última modificación: Martes 20 Septiembre 2005 07:43:57 am por spissatus »

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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #9 en: Lunes 19 Septiembre 2005 17:49:02 pm »
Despues de estar viendo por internet mogollon de formulas de termodinamica y fisica del aire, la conclusión basica es que el peso melecular del aire calido es menor que el del aire frio, además el peso molecular del vapor de agua es tambien menor que el del aire frio, por tanto el aire calido y humedo tiene realmente un peso molecular inferior que el frio y seco y es menos denso, por lo que se aleva sobre el frio.

Si te encuentras con fuerzas aqui hay algo, pero es arido sino te gusta la fisica, claro.
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Mil perdones José pero el peso molecular de cualquier sustancia no varia con la temperatura ya que viene dado por la cantidad de moles de cada elemento que lo componen. Un ejmplo
 El peso molecular del agua líquida es 18 ( H=1 O=16 por lo tanto H2O =18

El peso molecular del agua en fase de vapor es 18 también ya que está constituida por la misma cantidad de átomos de cada elemento.

La densidad del agua varia con la temperatura, por lo que la densidad del agua líquida no es igual a la del agua en fase de vapor ni en fase sólida. Por favor no confundir PESO con DENSIDAD ya que NO son lo mismo y el peso es una propiedad extensiva de las sustancias ya que depende de la cantidad de masa presente mientras que la densidad no lo es. Y mucho menos tratar de concluir que una sustancia es mas densa que otra a partir del peso molecular.

Perdona la dureza pero estos conceptos son básicos tanto en física como en química y no deben confundirse.

Saludines
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Perdonada mil veces, a mi me iba la quimica organica, je, je. ;D

La fisica siempre me ha parecido un coñazo.

Gracias.
« última modificación: Lunes 19 Septiembre 2005 17:51:46 pm por Jose V.© ® ™ »
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #10 en: Lunes 19 Septiembre 2005 23:54:07 pm »
Citar
¿podría una masa de aire caliente muy húmeda elevar una masa de aire fría y seca? o ¿una masa de aire fría y húmeda elevar a una masa de aire igual de fría pero seca?

Aún siguen en pie estas dos preguntas de la chica ::)
Yo particularmente digo a la primera NO.
A la segunda también NO, aunque con reparos
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Re: VAPOR DE AGUA/DENSIDAD DEL AIRE
« Respuesta #11 en: Martes 20 Septiembre 2005 00:55:03 am »
Me consta que este asunto es uno de los que más dudas suscitan entre los que se inician en esto de la meteo, ya que el "sentido común" parece indicarnos que el aire húmedo debe ser más denso que el seco, de la misma forma que una toalla húmeda pesa bastante más que una seca; sin embargo la naturaleza del aire guarda sus secretos.

El aire es una mezcla de gases homogénea en su mayor parte, pero justamente el vapor de agua presente en él es uno de los componentes que no mantiene constante su proporción, sino que varía enormente en función de cuáles sean las condiciones meteorológicas.

Pensemos en dos volúmenes de 1 m3 de aire cada uno,  uno de ellos de aire seco (sin vapor de agua) y el otro con un cierto grado de humedad (con una cierta cantidad de vapor de agua, sin que tenga por que ser aire saturado).

La pregunta que nos hacemos es: ¿Cuál de los dos volúmenes pesa más?
Aunque en alguna intervención anterior ya se ha dado respuesta (el aire húmedo es más pesado que el seco), la explicación la encontramos en las leyes de la Química.

Hay una famosa ley llamada la ley de Avogadro que establece que dos volúmenes gaseosos iguales contienen el mismo número de moléculas. Por lo tanto, cada uno de nuestros dos cubos de 1 m3 de aire contendrán el mismo número de moléculas.

Está claro que las moléculas de agua (H2O) presentes en el volumen de aire húmedo equivaldrán en gran parte a moléculas de Nitrógeno (N2) en el volumen de aire seco, seguidas de algunas de oxígeno (O2).

Ahora tendríamos en cuenta lo que ha comentado Aegis de los pesos moleculares, y es que el PM de la molécula de agua (18) es bastante menor que el del nitrógeno (28) y ligeramente superior al del oxígeno (16). Teniendo en cuenta las proporciones del nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%), está claro que al ganar humedad una masa de aire, disminuye su densidad y se hace más ligera

Por otro lado, la capacidad del aire de contener vapor de agua depende directamente de la temperatura, pero no de una forma lineal sino exponencial.
Esta interesante propiedad es la que explica que por esta época, precisamente, con una temperatura superficial del Mediterráneo bastante elevada, llueva en determinadas circunstancias de forma torrencial en puntos del Levante, en Cataluña o Baleares.


Perfecta explicación José Miguel de una de esas curiosidades de la química.

Saludos
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