¿Cómo afecta la humedad relativa a la tasa de evaporación del agua?

¿Cómo afecta la humedad relativa del aire la velocidad a la que se evapora el agua? Sé que hay otros parámetros que lo afectan, así que hice estas suposiciones:

Tenemos una placa de metal liso de 1 metro 2 a una temperatura constante T , con una fina capa de agua encima, la temperatura del agua es la misma que la placa de metal. no hay viento ( v a i r = 0 metro / s ). La humedad relativa del aire es una constante. 0 < h < 100 % La temperatura del aire T a i r es mayor que T . La cantidad de agua que tenemos es w .

En este caso simplificado, ¿cómo afectaría la humedad relativa del aire la velocidad a la que se evapora el agua?

Con una humedad relativa del 100% en un recipiente cerrado (ambiente) no habrá evaporación neta de agua: el líquido está en equilibrio termodinámico con el vapor de agua en la fase gaseosa.
Si su objetivo es calcular la tasa de evaporación del agua a partir de la información que ha proporcionado, entonces se encontrará con un problema muy difícil. Por un lado, no puede simplemente asumir que la humedad relativa del aire sobre el agua tiene una constante fija. En realidad, una fina capa de aire inmediatamente encima del agua se saturará con humedad, y una evaporación significativa adicional será muy sensible a cualquier brisa o viento ligero que se lleve esta capa de aire saturado.

Respuestas (1)

La tasa de evaporación se puede calcular pero con una ecuación diferencial de difusión bastante compleja.

@Samuel tiene razón en que no puede asumir una distribución uniforme de la humedad. Hay variación de la densidad del agua en el espacio. El gradiente es la fuerza motriz para alejar el vapor de agua de la superficie del agua y mantener el proceso de evaporación.

La densidad del agua es mayor cerca de la superficie del agua. En la superficie, podemos suponer que está a presión de vapor en la mayoría de los casos. Si es inferior a la presión de vapor, la evaporación es agresiva y si es superior a la presión de vapor, veremos condensación.

Cuando está a la presión del vapor de agua, el vapor de agua se expulsa al espacio por difusión. Si la humedad del espacio es alta, la fuerza motriz es pequeña y menos vapor de agua se mueve hacia el espacio y viceversa.

También hay transferencia de calor asociada a este proceso de evaporación, lo que lo hace más complicado.