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Hidrología Precipitación

Dec 09, 2015

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fely-godoy

CURSO DE HIDROLOGIA - PRECIPITACION

  • HIDROLOGA

    Tema:

    PRECIPITACIN

  • DEFINICIN:

    La precipitacin, es toda forma de humedad que

    originndose en las nubes, llega hasta la superficie del suelo;

    de acuerdo a esto, las precipitaciones pueden ser en forma

    de:

    * Lluvias (gotas de agua > 0.5 mm).

    * Granizadas (bolas de hielo 5 mm

  • Propiedad del Vapor de Agua:

    El proceso por el cual el agua en estado lquido se

    convierte en vapor se llama evaporacin . Las molculas

    de agua que poseen suficiente energa cintica para vencer

    las fuerzas de atraccin que tienden a retenerlas dentro de

    la masa lquida son proyectadas a travs de la superficie de

    agua. Como la energa cintica aumenta y la tensin

    superficial disminuye al aumentar la temperatura del agua,

    la evaporacin aumenta al incrementarse la temperatura.

    Las molculas pueden desprenderse de superficies de

    nieve o hielo de la misma manera que lo hacen de

    superficies lquidas. El proceso por medio del cual un

    slido es transformado directamente al estado gaseoso y

    viceversa, se llama Sublimacin.

    HUMEDAD

  • En cualquier mezcla de gases, cada gas ejerce una presin

    parcial independiente de los otros gases. La presin parcial

    ejercida por el vapor de agua se denomina Presin de

    Vapor. Si todo el vapor de agua de una muestra de aire

    hmedo con presin inicial p contenido en un recipiente

    cerrado se mueve, la presin final p del aire seco ser

    inferior a p. La presin de vapor e sera la diferencia

    entre las presiones ejercidas por el aire hmedo y el aire

    seco p-p.

    Prcticamente, la mxima cantidad de vapor de agua que

    puede existir en un espacio dado es una funcin de la

    temperatura y es independiente de la coexistencia con

    otros gases. Cuando un espacio dado contiene la mxima

    cantidad de vapor de agua para una temperatura

    determinada , se dice que el espacio est saturado.

  • La presin ejercida por el vapor de agua en un espacio

    saturado se llama Presin de Vapor de Saturacin, la cual

    es, para fines prcticos, la mxima presin de vapor posible

    a una temperatura dada.

    El proceso por el cual el vapor pasa al estado lquido o

    slido se llama condensacin . En un espacio en contacto

    con una superficie de agua, los procesos de condensacin y

    evaporacin ocurren simultneamente. Si el espacio no est

    saturado, la tasa de evaporacin exceder a la tasa de

    condensacin, lo cual da como resultado una evaporacin

    neta (o simplemente evaporacin).

    Si el espacio est saturado, la evaporacin y la condensacin

    se equilibran, siempre y cuando las temperaturas del aire y

    del agua sean iguales.

  • Al introducir un bloque de hielo en un espacio saturado con

    respecto al agua lquida a una temperatura igual o superior a

    la del hielo, se observarn gotas de condensacin en el

    bloque de hielo. Esto se debe a que la presin de vapor de

    saturacin sobre el hielo es menor que sobre el agua a la

    misma temperatura.

    La evaporacin remueve calor del lquido que se evapora,

    mientras la condensacin cede calor. Se llama Calor Latente

    de Evaporacin, a la cantidad de calor absorbida por una

    unidad de masa de una sustancia al pasar del estado lquido

    al gaseoso sin cambiar su temperatura. El cambio del estado

    gaseoso al lquido libera una cantidad de calor equivalente.

  • CALOR DE EVAPORACIN DEL AGUA (Hv ): Est dado en

    caloras por gramo, vara con la temperatura pero puede

    determinarse con presicin para temperaturas hasta de 40C

    (104 F) por medio de la ecuacin:

    Hv = 597.3 0.564T T: Temperatura en C

    El calor latente de fusin para el agua es la cantidad de calor

    requerido para convertir un gramo de hielo en agua lquida a

    la misma temperatura. Cuando un gramo de agua lquida se

    congela a 0 C (32 F) libera el calor latente de fusin (79.7

    cal/gr.)

    El calor latente de Sublimacin para el agua es la cantidad

    de calor necesaria para convertir un gramo de hielo en vapor

    a la misma temperatura y sin pasar por el estado intermedio

    lquido. Es igual a la suma del calor latente de evaporacin y

  • del calor latente de fusin. A 0 C (32 F) tiene un valor

    aproximado de 677 cal/gr. La condensacin directa del

    vapor en hielo a la misma temperatura libera una cantidad

    equivalente de calor.

    PESO ESPECFICO DEL VAPOR DE AGUA: Es 0.622 veces la

    del aire seco a la misma temperatura y presin.

    DENSIDAD DEL VAPOR DE AGUA : Esta dado en gramo por

    centmetro cbico.

    Donde:

    T : Temperatura absoluta en grados Kelvin.

    R g= Constante de los gases = 2.87 x 10 3

    e =Presin del vapor en milibares (1mbar=1000dinas/cm)

  • DENSIDAD DEL AIRE SECO (d) : Est dado en gramo por

    centmetro cbico.

    Donde:

    Pd= Presin en Milibares.

    DENSIDAD DEL AIRE HMEDO: Es igual a la masa de

    vapor de agua ms la masa del aire seco por unidad de

    volumen de la mezcla. Si Pa es la presin total del aire

    hmedo, Pa e ser la presin parcial del aire seco.

    Tenemos:

    Esta ecuacin demuestra que el aire hmedo es ms liviano

    que el aire seco.

  • PRESIN DE VAPOR DE SATURACIN (es ): Es la presin de vapor en un espacio saturado y es una funcin de la

    temperatura exclusivamente.

    = 33.8639 (0.00738 + 0.8072)80.000019 1.8 + 48 + 0.001316

    donde:

    es est en milibares y

    T en grados Celsius.

    En algunos casos resulta necesario convertir la presin de

    vapor sobre el agua a presin sobre el hielo y viceversa. Se

    puede utilizar la siguiente ecuacin para llevar acabo la

    conversin, produce resultados con una aproximacin menor

    del 0,1%para el intervalo de 0 a-50C (32 a 58F)

  • Sobre el agua a pres

    es hielo 1 + 0,00972T + 0,000042T2 es agua

    donde:

    es est en milibares y T en grados celsius.

    EL PUNTO ROCO (Td): Es la temperatura a la cual un

    espacio se satura al enfriar el aire a presin constante y con un

    contenido de vapor de agua constante. Es la temperatura que

    tiene una presin de vapor de saturacin igual a la presin de

    vapor existente e .

  • Cuando se conoce la humedad relativa, el punto de roco

    puede aproximarse dentro del orden de 0,3C (0,5 F) y para

    un intervalo de temperatura entre -40 y 50C (-40 y 122F)

    por medio de la siguiente frmula, la cual da la diferencia

    entre la temperatura ambiente y el punto de roco.

    donde:

    X, es el complemento de la humedad relativa f

    expresada como fraccin decimal X = 1.00 -

    100

    T en grados celsius.

  • HUMEDAD RELATIVA (f ): Es el porcentaje de la presin de

    vapor de saturacin que representa la presin de vapor real;

    por lo tanto es la relacin entre la cantidad de humedad

    contenida en un espacio dado y la que podra contener si

    estuviera saturado.

    = 100

    La humedad relativa tambin puede calcularse en forma

    directa a partir de la temperatura del Aire T y del punto de

    roco Td por medio de la siguiente frmula aproximada:

    donde:

    T y Td en grados Celsius.

  • HUMEDAD ESPECFICA (qh ): Se expresa normalmente en grados por kilogramo y es la masa de vapor de agua por

    unidad de masa de aire hmedo.

    RELACIN DE MEZCLA (wr ): Es la masa de vapor de agua por unidad de masa de aire perfectamente seco en una

    mezcla hmeda. Se expresa usualmente en gramos por

    kilogramo de aire seco y est dado por: