Para informarnos sobre las condiciones del tiempo, consultamos la radio y la televisión que repiten frecuentemente los datos de la temperatura y la humedad relativa ambiente. Es conocido que la temperatura se mide con un termómetro, pero ¿saben cómo se mide la humedad del aire?

Les proponemos dos métodos para medir la humedad relativa ambiente y observar su relación con la temperatura. Previamente, a modo de repaso, presentamos preguntas sobre fenómenos térmicos, cuyas respuestas encontrarán en la exposición Cómo funciona una heladera.

Actividad 1: Un repaso

Elegir la respuesta correcta. Si tienen dudas, consulten el enlace anterior.

1. ¿Qué ocurre cuando un gas se condensa?
   
   
   1. Extrae calor del ambiente.
   2. Entrega calor al ambiente.
   3. Disminuye su temperatura
   4. Aumenta su temperatura.
      
2. ¿Qué ocurre cuando un gas se expande?
   
   
   1. Extrae calor del ambiente.
   2. Entrega calor al ambiente.
   3. Disminuye su temperatura.
   4. Aumenta su temperatura.
      
3. ¿En cuál de las siguientes situaciones se produce la expansión de un gas?
   
   
   1. Se lo calienta, encerrado en un depósito hermético.
   2. Se oprime la válvula de un desodorante en aerosol, dejando salir parte del contenido.
   3. Se lo enfría, encerrado en un depósito hermético.
   4. Se lo transforma en líquido por enfriamiento, como el vapor de agua sobre un azulejo frío.

Respuestas:

1. 1. Incorrecto. Al condensarse, el gas pierde energía.
   2. ¡Correcto!
   3. Incorrecto. Durante los cambios de estado de las sustancias, la temperatura permanece constante.
   4. Incorrecto. Durante los cambios de estado de las sustancias, la temperatura permanece constante.
2. 1. Incorrecto. El intercambio de calor con el ambiente no se relaciona directamente con el cambio de volumen del gas.
   2. Incorrecto. El intercambio de calor con el ambiente no se relaciona directamente con el cambio de volumen del gas.
   3. ¡Correcto!
   4. Incorrecto. Esto ocurre al comprimir el gas..
3. 1. Incorrecto. Solo aumenta la presión del gas, pero no su volumen.
   2. ¡Correcto! El gas que estaba a alta presión dentro del recipiente, pasa a tener la presión atmosférica al salir, aumentando su volumen.
   3. Incorrecto. Disminuye la presión del gas y su volumen no cambia.
   4. Incorrecto. Lo que ocurre es la condensación del gas.

Actividad 2: Lo que mata es la humedad

La humedad relativa ambiente es la fracción porcentual de la cantidad de vapor de agua disuelto en el aire respecto de la máxima cantidad que el aire puede contener a una determinada temperatura. Por ejemplo, el aire a 20 °C puede contener un máximo de 20 gramos de agua por metro cúbico, lo que corresponde al 100% de humedad relativa. Cuando hay solo 5 gramos de agua por metro cúbico, la humedad relativa es del 25%. La humedad relativa puede cambiar aunque no se agregue ni se quite agua del ambiente; es suficiente con que varíe la temperatura.

En esta actividad van a medir la temperatura y la humedad relativa en el interior de un edificio y al aire libre. Dentro del edificio se puede medir en diferentes ambientes, como el aula, la cocina, o donde haya ropa secándose. Después pueden comparar las medidas entre sí y con la información meteorológica brindada por los medios de comunicación. Para hacer las mediciones, pueden utilizar dos métodos.

Materiales necesarios

Para el método 1: dos termómetros de mercurio o de alcohol para medir la temperatura ambiente; un papel blando.

Para el método 2: agua, hielo, una lata de duraznos vacía, un termómetro.

Método 1

Trabajen con dos termómetros: uno con el bulbo envuelto en papel húmedo (termómetro de bulbo húmedo), y otro con el bulbo sin envolver (termómetro de bulbo seco). Con un abanico o una carpeta apantallen los termómetros durante unos dos minutos y lean ambas temperaturas; con la ayuda de una tabla psicrométrica pueden determinar con precisión la humedad relativa.

Tabla psicrométrica

Una tabla psicrométrica permite obtener la humedad relativa a partir de la lectura de la temperatura de un termómetro de bulbo húmedo y uno de bulbo seco.

• - En la fila superior se encuentran los posibles valores de temperatura leídos en el termómetro de bulbo húmedo.
• - En la columna de la izquierda están los correspondientes al termómetro de bulbo seco.
• - El valor de la humedad relativa corresponde al número que se encuentra donde se cruzan la columna de números que contiene en su parte superior la temperatura leída en el termómetro de bulbo húmedo, con la fila de números que contiene a su izquierda la temperatura indicada por el termómetro de bulbo seco.

Por ejemplo, cuando el termómetro de bulbo húmedo indica 21 °C y el de bulbo seco 24 °C, la humedad relativa ambiente es del 76% (ver los números resaltados). Los números 99 representan valores de humedad relativa por encima del 99%, inclusive aquellos muy cercanos al 100% de humedad relativa.

Método 2

En una lata llena en sus tres cuartas partes con agua, agreguen un poco de hielo y revuelvan hasta que se derrita por completo. Sigan agregando hielo de a poco, sin dejar de revolver. Hay un momento en que se empañan las paredes exteriores del recipiente. Cuando ocurra ese fenómeno midan la temperatura del líquido, que se llama temperatura de rocío. Con ese valor y el de la temperatura ambiente consulten la tabla de temperaturas de rocío para obtener la humedad relativa ambiente.

Tabla de puntos de rocío

La tabla de puntos de rocío relaciona la temperatura ambiente y la temperatura del punto de rocío, es decir la que corresponde a la condensación de humedad ambiente, con la humedad relativa ambiente. Para utilizarla, el procedimiento es el siguiente:

• -Se ubica el valor de la temperatura ambiente (en °C) en la primera columna a la izquierda.
  
• -Se busca, en la fila correspondiente al valor de la temperatura ambiente, el número que coincide con la temperatura del punto de rocío (en °C); en la actividad corresponde a la temperatura del agua dentro de la lata en el momento en el que se observa la aparición de gotitas de agua en su exterior.
  
• - Se desciende por la columna de la temperatura del punto de rocío hasta la fila inferior, en la que se encuentra la humedad relativa ambiente (en %).

Por ejemplo, si la temperatura ambiental es de 18 °C y el punto de rocío es 12 °C , entonces la humedad relativa ambiente es del 70%.