Instrumentos Meteorologicos y Humedad Atmosferica

MODULO 1: Instrumentos Meteorol´gicos y Humedad Atmosf´rica
o
e

1.

Antecedentes te´ricos
o

Las mol´culas de un gas pueden ser consideradas como part´
e
ıculas que chocan el´sticaa
mente entre ellas y con las paredes de un recipiente. Con la posici´n y la velocidad inicial
o
de cada part´
ıcula podemos aplicar las leyes de Newton y deducir la posici´n y velocidad
o
de cadapart´
ıcula a cualquier tiempo futuro, luego se podr´ determinar ciertas propiedades
ıa
observables (medibles) del sistema, siguiendo una descripci´n microsc´pica. Pero debido al
o
o
gran n´mero de part´
u
ıculas, es mas sencillo considerar valores promedios de estas cantidades
microsc´picas. Si el procedimiento de promediaci´n sobre tales part´
o
o
ıculas se realiza siguiendo el movimientode las part´
ıculas representativas en un gas, entonces estamos siguiendo
la teor´ cin´tica de los gases. Si para la promediaci´n usamos las leyes de las probabilidaıa
e
o
des aplicadas a distribuciones estad´
ısticas, estar´
ıamos siguiendo la mec´nica estad´
a
ıstica. En
cualquier caso las propiedades termodin´micas (macrosc´picas) son expresadas como proa
o
medios de propiedadesmoleculares (microsc´picas). De acuerdo a ´sto ¿se podr´ describir
o
e
a
un sistema y su interacci´n con el entorno en t´rminos de un peque˜o n´mero de propiedao
e
n u
des macrosc´picas que sean medibles mediante simples operaciones?, al menos para un gas
o
confinado e idealizado, se puede tener ´xito, tales propiedades son la presi´n, el volumen, la
e
o
temperatura, la cantidad demateria, la energ´ interna y la entrop´ las cuales se denominan
ıa
ıa,
tambi´n variables de estado del sistema termodin´mico.
e
a
Entonces, un concepto esencial de la termodin´mica es el de sistema macrosc´pico, que
a
o
se define como un conjunto de materia que se puede aislar espacialmente y que coexiste
´
con un entorno infinito e imperturbable. Esto nos permite describir el estado de unsistema
macrosc´pico a trav´s de propiedades medibles como la temperatura, la presi´n o el volumen.
o
e
o
Adem´s es posible identificar y relacionar entre s´ muchas otras variables termodin´micas
a
ı
a
(como la densidad, el calor espec´
ıfico, la compresibilidad o el coeficiente de dilataci´n), con
o
lo que se obtiene una descripci´n m´s completa de un sistema y de su relaci´n con el entorno.o
a
o

1.1.

Temperatura

La temperatura es una propiedad f´
ısica de un sistema, que gobierna la transferencia de
energ´ t´rmica, o calor, entre ese sistema y otros. Es una medida de la energ´ cin´tica de
ıa e
ıa
e
las part´
ıculas que componen el sistema.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el Kelvin. Sin
embargo, est´ muy generalizado el usode otras escalas de temperatura, concretamente la
a
escala Celsius (o cent´
ıgrada), y en Estados Unidos, la escala Fahrenheit. En estas escalas, la
unidad es el grado. Una diferencia de temperatura de un Kelvin equivale a una diferencia de
un grado cent´
ıgrado.
La escala Kelvin o absoluta, est´ fijada por dos valores concretos en los cuales se produa
cen dos efectos bien determinados. Elinferior es el llamado cero absoluto y corresponde a
aquella temperatura en la que una mol´cula tiene una energ´ t´rmica nula. El valor superior
e
ıa e
corresponde a la temperatura del punto triple del agua, aquella en la que pueden coexistir
los estados s´lido, l´
o
ıquido y gaseoso, al que se ha asignado el valor 273,16 o K.
En la escala Celsius de temperatura, el cero de la escalacorresponde a la temperatura del
c DGF - U.CHILE

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e

punto de congelamiento del agua, y el 100 a su temperatura de ebullici´n, ambos a nivel del
o
◦
mar. As´ el punto triple del agua corresponde a 0,01 C y el cero absoluto a -273,16 ◦ C.
ı,
La correspondencia entre las escalas de temperatura es:
T [o K] = T [o C] + 273,...