Evaoracion

Evaporación
La evaporación es un proceso físico que consiste en el pasaje lento y gradual de un estado líquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, la evaporación se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que toda la masa alcance el punto deebullición. Cuando existe un espacio libre encima de un líquido, una parte de sus moléculas está en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presión de vapor saturante, la cual no depende del volumen, pero varía según la naturaleza del líquido y la temperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presión de vapor saturante, una parte de las moléculas pasan de la faselíquida a la gaseosa: eso es la evaporación. Cuando la presión de vapor iguala a la atmosférica, se produce la ebullición.[1]
En hidrología, la evaporación es una de las variables hidrológicas importantes al momento de establecer el balance hídrico de una determinada cuenca hidrográfica o parte de esta. En este caso, se debe distinguir entre la evaporación desde superficies libres y la evaporacióndesde el suelo. La evaporación de agua es importante e indispensable en la vida, ya que el vapor de agua, al condensarse se transforma en nubes y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío.
Vista como una operación unitaria, la evaporación es utilizada para eliminar el vapor formado por ebullición de una solución o suspensión líquida.
Fenómeno físico
El movimiento térmico de una moléculade líquido debe ser suficiente para vencer la tensión superficial y evaporar, esto es, su energía cinética debe exceder el trabajo de cohesión aplicado por la tensión superficial a la superficie del líquido. Por eso, la evaporación acontece más rápidamente a altas temperaturas, a altos caudales entre las fases líquida y vapor y en líquidos con bajas tensiones superficiales (esto es, con presión devapor más elevadas).
Con solamente una proporción pequeña de moléculas localizada cerca de la superficie y moviéndose en la dirección correcta para escapar del líquido en un cierto instante, la tasa de evaporación es limitada. Además, como las moléculas de mayor energía escapan y las que quedan tienen menor energía cinética média, la temperatura del líquido se reduce. Este fenómeno también esllamado de enfriamiento evaporativo. Un ejemplo para dicho fenómeno es la transpiración (sudor).
Equilibrio evaporativo
Presión del vapor de agua frente a la temperatura. (760 Torr = 1 atm.
Si la evaporación ocurre en un recipiente cerrado, las moléculas que escapan del líquido se acumulan en forma de vapor arriba del líquido. Muchas de esas moléculas regresan al estado líquido. Cuando el procesode escape y regreso alcanza un equilibrio, el vapor es llamado saturado y no ocurren cambios adicionales en la presión de vapor o en la temperatura del líquido.
Variable hidrológica
La razón entre la pérdida de calor de una superficie de agua por evaporación y la pérdida de calor debido a la convección, independiente de la velocidad del viento es dada por:donde es la pérdida de calor de unasuperficie de agua por convección en W/(m2•K), es la perdida de calor de una superficie de agua por evaporación en W/(m2•K), y son las temperaturas del agua y del aire en Kelvin (o Celsius) y y son las presiones del vapor de la superficie del agua y del aire y es la presión barométrica, con todas presiones en mmHg (Bowen, 1926).
La ecuación de Bowen fue modificada por Sartori (1987) que introdujo unparámetro que permite el cálculo de los tres casos de flujo de masa que pueden ocurrir cuando una superficie libre de agua es expuesta al aire, cuyas situaciones no pueden ser calculadas solamente con la ecuación de Bowen. Así, la ecuación de Bowen-Sartori queda:donde rh es la humedad relativa.
Referencias:
* Sartori, E. "A mathematical model for predicting heat and mass transfer from a...