Temperatura virtual
La temperatura virtual es la temperatura del aire seco a la que debe calentarse para que su densidad sea igual a la densidad del aire húmedo tomado a la misma presión .
La necesidad de introducir una temperatura virtual se debe a que cuando se sustituye este parámetro en las ecuaciones de estado del gas, éstas se vuelven invariantes con respecto a la humedad.
Las diferencias en las densidades del aire seco y húmedo se deben a la diferencia en sus masas molares . Entonces, la masa molar del aire seco es de aproximadamente 29 g / mol, y la masa molar del vapor de agua es de 18 g / mol, por lo tanto, el aire húmedo que contiene vapor de agua tiene una densidad más baja que el aire seco tomado con aire seco a la misma temperatura. y presión
La diferencia entre las densidades del aire seco y húmedo a temperaturas y humedad ordinarias es pequeña y se vuelve significativa solo a altas temperaturas y alta humedad.
Definición
La temperatura virtual está determinada por la fórmula:
dónde
- temperatura del aire , presión parcial de vapor de agua, presión atmosférica y masa molar , respectivamente,
Usando la temperatura virtual, es posible aplicar las ecuaciones de estado y otras relaciones que son válidas para el aire seco al aire húmedo. Introduciendo la temperatura virtual en la ecuación de estado del aire húmedo, podemos obtener su densidad:
donde es la constante de gas del aire seco, igual en SI a 2.87⋅10 2 [J/kg grado].
