Actividad formación de una nube

Guía Pedagógica No.4 Aula
Formación de nubes

OBJETIVOS:
• Comprender y experimentar la formación de nubes como otra modalidad de balance de energía en la Tierra.
• Comprender los principios de medición de un psicrómetro

ACTIVIDADES:
I. Comprensión y experimentación sobre la conformación de nubes.
II. Creación y utilización experimental de un psicrómetro.
DESARROLLO:
Para laactividad de nubes:
1. Echar una cantidad pequeña de agua (puede ser caliente), en una botella transparente.
2. Soplar por la manguera para aumentar la presión dentro del vaso, sin soltar el aire, es decir, mateniéndo la manguera apretada. (Al aumentar la presión inicialmente aumenta la temperatura, si esperamos unos segundos la temperatura se volverá a ajustar a la temperatura ambiente.)
3. Soltarla manguera y observar que no se forman nubes.
4. Repetir el experimento, ahora usando núcleos de condensación de nubes. La manera de hacer esto es prender un fósforo y luego apagarlo e intentar introducir humo dentro de la botella. (Una manera de hacerlo, es previamente aspirar por la manguera, prender el fósforo, apagarlo y luego soltar la manguera de manera que la succión producidaintroduzca el humo dentro de la botella.)
5. Soplar nuevamente por la manguera y mantener presionado durante 1 minuto. Luego soltar la manguera violentamente. Si el experimento es existoso debiera observarse la formación de pequeñas gotitas al interior de la botella (nube)
6. Una manera de mejorar la visualización de la nube es hacer pasar el haz del puntero láser por el interior de la botella, ojalásobre un fondo oscuro.

En esta guía explicaremos el funcionamiento y construcción de un instrumento que mide la humedad relativa: el psicrómetro de aspiración. La humedad relativa es una de las variables más relevantes a medir en la atmósfera, ya que indica de manera indirecta la cantidad de agua presente en la atmósfera en estado de vapor. Tanto la construcción del instrumento como lamedición de humedad relativa del aire son tareas sencillas, sin embargo se requiere un trabajo cuidadoso para reducir los errores en la medición
Psicrómetro
El psicrómetro consta de dos instrumentos: el termómetro de bulbo seco y el termómetro de bulbo húmedo. El termómetro de bulbo seco es un termómetro ordinario y la temperatura de bulbo seco es equivalente a la temperatura ambiental. El termómetrode bulbo húmedo es un instrumento que, como su nombre lo indica, tiene su bulbo humedecido con agua destilada.
Humedad relativa

Antes de explicar el funcionamiento acabado del instrumento, es necesario definir algunos conceptos:

• Presión: Es la fuerza que ejercen los choques moleculares sobre una determinada superficie. La unidad de medición en el S.I. es el Pascal (Pa), que es equivalentea 1 N/ m2. Otra unidad utilizada es el milibar (mbar) que corresponde a 100 Pascales. La presión atmosférica también se puede visualizar como la fuerza que ejerce la columna de aire sobre una superficie de 1 m2.
• Presión de vapor: Es la componente de la presión debida sólo a las moléculas de vapor de agua. Es decir la fuerza que ejercen los choques de moléculas de vapor de agua.
• Presión devapor de saturación: Es la presión de vapor cuando un sistema compuesto por aire y una superficie plana de agua se encuentran en equilibrio, es decir, la misma cantidad de agua que abandona la mezcla en un determinado tiempo, vuelve a la superficie de agua desde el aire. Esta situación de equilibrio es la que uno quisiera alcanzar en el experimento de la “nube en la botella” antes de ser capaz deobservar la formación de la nube. Si la presión de vapor de agua en el aire es igual a la presión de vapor de saturación, entonces el aire está saturado de vapor y ya no puede contener más agua en forma de vapor.
• Humedad relativa: La humedad relativa es la proporción en porcentaje de la presión de vapor presente en el aire en un determinado momento, respecto de la presión de vapor de...