Por lo que entiendo, el peso molecular del agua es más bajo que el peso molecular del nitrógeno y el oxígeno. Entonces, ¿no debería ser más fácil para un ventilador mover aire húmedo que aire seco a la misma temperatura?
Si es así, ¿por qué se siente como si sus ventiladores no soplaran aire en los días calurosos y húmedos?
Originalmente pensé que era porque el agua en tu piel no se estaba evaporando en el aire ya saturado, pero alguien ofreció una refutación que fue más o menos "Así no es como funciona".
¿Alguien lo aclarará, por favor?
"Así no es como funciona" ;)
En realidad hay dos preguntas, así que intentaré responderlas una tras otra:
1.) El peso molecular del nitrógeno y el oxígeno no es particularmente relevante para los gases en los rangos de presión/temperatura de los que está hablando. Un tipo llamado Amedeo Avogadro descubrió que cada gas que conocemos tiene la misma presión cuando se calienta a la misma temperatura dentro del mismo volumen. Lo que esto significa es que no es relevante el peso molecular , sino la cantidad de moléculas/átomos dentro de un volumen específico a una temperatura específica.
Esta es la ecuación de gas ideal p * V = n * R * T, con n = cantidad de átomos/moléculas y R = una constante por razones de conversión de unidades.
Imagine una molécula de gas golpeando una superficie sólida: la fuerza que aplica a la superficie es J = m * V ( https://en.wikipedia.org/wiki/Impulse_(physics) ) Si la molécula es más pesada, su velocidad V automáticamente es más lento, por lo que J siempre tiene el mismo valor.
Ahora bien, ¿qué tiene esto que ver con la humedad? Si pones 1m³ de aire seco en una caja, a una temperatura de 20°C y una presión de 1 bar y lo pones en una balanza, obtendrás el valor de ~ 1.293 kg. Si se le añade un poco de vapor de agua a ese aire (hasta el punto en que el aire se satura), la cantidad de moléculas dentro de la caja aumenta y también el peso: o tenemos que liberar la presión fuera de la caja o la presión dentro de la caja aumentará.
Supongamos que la presión permanece igual (ya que está hablando de un ventilador en su hogar y sus puertas/ventanas no están selladas herméticamente): coloque su caja en una balanza nuevamente y ¿qué obtiene? ¡El peso en realidad ha disminuido, porque dejamos salir más moléculas de nuestra liberación de presión de las que ponemos con nuestra agua!
Si las aspas de un ventilador (= superficie sólida) golpean las moléculas de aire, el motor del ventilador debe superar esta presión. Ahora con el vapor tenemos menos moléculas en el aire que antes, por lo tanto el ventilador necesita menos fuerza para moverlas.
Este efecto apenas se nota en las aplicaciones del día a día como un ventilador en tu casa. Sin embargo, juega un papel importante en las aplicaciones industriales.
2.) Entonces, ¿por qué se siente mal en los días húmedos? La superficie de tu piel siempre tiene pequeñas gotas de sudor, incluso en los días fríos. Solo puedes saturar el aire a tu alrededor hasta alcanzar un cierto punto de humedad. Cuando el aire ya está húmedo, se puede vaporizar menos sudor. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporative_cooler#Physical_principles )
Esto se siente mal, porque el efecto de enfriamiento por evaporación es el principal medio de regulación de la temperatura de un ser humano. Por lo tanto, incluso si su ventilador le está soplando más m³ de aire, solo puede evaporar una fracción de su sudor en comparación con el aire seco.
De hecho, esta es una de las principales razones por las que los acondicionadores de aire se sienten tan bien, porque no solo enfrían el aire, sino que también lo secan . Esto se siente bien en la piel, pero es malo para todas las partes "lubricadas" de su cuerpo, ojos, membranas mucosas, etc. porque necesitan el agua para funcionar correctamente.
proyecto de ley n
Cazador del infierno