3: Procesos Húmedos

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Objetivos de aprendizaje

Al final de este capítulo, deberías ser capaz de:

diferenciar entre las diferentes formas en que se puede expresar la humedad y elegir la correcta para encontrar una respuesta
explicar el significado de las líneas y espacios en un diagrama de fase de vapor de agua
calcular la humedad relativa usando la Ecuación Clausius—Clapeyron
resolver problemas energéticos relacionados con los cambios de temperatura y fase
demostrar competencia con el uso de Skew-T para encontrar el nivel de condensación de elevación (LCL), la temperatura potencial, la humedad relativa, la temperatura de bulbo húmedo, los adiabatos secos y húmedos y la temperatura potencial equivalente

Los químicos más abundantes en la atmósfera son el nitrógeno molecular (N ₂), el oxígeno molecular (O ₂) y el argón (Ar). Estos son todos sólo en fase gaseosa. El vapor de agua, el siguiente más abundante, puede existir como vapor, líquido o sólido. Los cambios de fase del agua tienen un papel importante en el clima y en el clima. En la atmósfera, el agua siempre está tratando de lograr un equilibrio entre la evaporación y la condensación sin tener éxito nunca realmente. En esta lección, descubrirás las condiciones bajo las cuales las fases del agua están en equilibrio y verás que dependen solo de dos cantidades: la cantidad de agua y la temperatura. Las condiciones de equilibrio, a menudo llamadas saturación, se expresan matemáticamente por la Ecuación Clausius—Clapeyron. Veremos que los cambios de fase del agua crean clima, incluido el clima severo, y que podemos usar la ^1ª Ley de Termodinámica para hacer muchos cálculos que involucran situaciones donde hay cambios de fase y temperatura. Combinando la ecuación Clausius—Clapeyron con las ecuaciones de la termodinámica, podemos construir un diagrama llamado Skew-T. El Skew-t es útil para ayudarnos a comprender tanto la estructura de temperatura de la atmósfera como la ubicación y el comportamiento de las nubes.

3.1: Formas de Especificar Vapor de Agua
3.2: Condensación y Evaporación
3.3: Diagrama de fases para vapor de agua - Ecuación Clausius Clapeyron
3.4: Resolver problemas energéticos que involucran cambios de fase y cambios de temperatura
La energía asociada con los cambios de fase impulsa gran parte de nuestro clima, especialmente nuestro clima severo, como huracanes y convección profunda. Podemos cuantificar los cambios de temperatura que resultan de los cambios de fase si tenemos un poco de información sobre la masa del aire y la masa y fases del agua.
3.5: El Diagrama Skew-T- ¡Una Herramienta Maravillosa!
3.6: Comprender el perfil de temperatura de la atmósfera
3.7: Resumen y Tareas Finales