CONTENIDO Prefacio 1. Mecánica 2. Propiedades de los Fluidos 3. Gases 4. Fenómenos Térmicos 5. Sonido y Luz 6. Varias 7. Apéndice

106. El peso del aire seco y húmedo. ¿Qué pesa más, un kilómetro cúbico de aire seco u otro de aire húmedo si las temperatura y presión son las mismas? Es sabido que un metro cúbico de aire húmedo es una mezcla de un metro cúbico de aire seco con otro de vapor de agua. Por ello, a primera vista parece que un metro cúbico de aire húmedo pesa más que otro de aire seco y que la diferencia es igual al peso del vapor contenido en el primero. Sin embargo, esta conclusión es errónea: el aire húmedo es más ligero que el seco. La causa consiste en que la presión de cada uno de los componentes es menor que la de toda la mezcla (el aire seco y húmedo tienen presión igual); al disminuir la presión, también se reduce el peso de cada unidad de volumen del gas. Expliquémoslo con más detalle. Designemos con f at la presión del vapor contenido en el aire húmedo ( f < 1). En este caso la presión del aire seco en un metro cúbico de mezcla será de 1 - f. Si designamos con r el peso de un metro cúbico de vapor a cierta temperatura y presión atmosférica, y con q el de un metro cúbico de aire seco, entonces, a la presión de f atmósferas, 1 m3 de vapor pesará fr y 1 m3 de aire, (1 -f)q. El peso total de un metro cúbico de mezcla será igual a fr + (1 -f)q. Es obvio que si r < q (de hecho lo es, puesto que el vapor de agua es más ligero que el aire), entonces fr + ( 1-f ) q < q, es decir, un metro cúbico de mezcla de aire y vapor será más ligero que otro de aire seco. En efecto, como r < q, serán válidas las desigualdades siguientes: fr < fq, Þfr + q < fq + q, fr + q - fq < q, Þ fr + ( 1 - f ) q < q. Conque, a una misma temperatura y presión un metro cúbico de aire húmedo tiene un peso menor que otro de aire seco.