La humedad es el resultado de la penetración de un material hidrófilo o amante del agua con moléculas de agua. Debido a que el H2O consiste en un átomo (oxígeno) que necesita dos electrones para llenar su capa externa (que suministra el hidrógeno), la molécula resultante tiene una forma y polaridad únicas. Su comportamiento es el resultado del equilibrio entre su auto atracción y la oportunidad de unirse con el material con el que contacta.
La física del agua en materiales porosos
El efecto de la humedad como moléculas de agua sobre las fibras en el material puede ser modificar sus características de tensión / deformación para que el material se estire o encoja, se doble o se deforme en función de la relación del agua con el material seco. Estos efectos se complican aún más por la tendencia de algunos materiales a retener o restaurar sus formas con el tiempo en función de la temperatura y la humedad relativa de su entorno.
¿Cuál es la naturaleza de la humedad?
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La humedad es principalmente una cualidad estética táctil asociada con tocar ciertos líquidos, especialmente el agua. Debido a que podemos soñar o imaginar estar mojados (no ese tipo de sueño), no podemos decir que la sensación de humedad siempre esté asociada con una propiedad física, sin embargo, las propiedades físicas de los líquidos como el agua y el alcohol explican los cambios que podemos observar en sustancias físicas cuando se mojan. (ver otras respuestas)
La humedad es causada por la adsorción de moléculas que actualmente están en un estado líquido de materia en su piel. Esta capa de líquido casi siempre funciona como lubricante, disminuyendo el coeficiente de fricción entre usted y otras superficies. También casi siempre tiene un calor específico más alto que el aire, lo que significa que robará el calor más fácilmente de la piel que el aire. Esto, por supuesto, supone que el líquido es más frío que tu piel.
La última propiedad importante de la humedad es que la capa de líquido adsorbida tiene el potencial de evaporarse de la superficie de la piel. Al hacerlo, el líquido toma calor de tu piel y te refresca. Esta evaporación se acelera al mover el aire a través de la capa húmeda. Es por eso que siente frío después de salir de una piscina en un día ventoso. Además, vale la pena señalar que la evaporación es más rápida en condiciones menos húmedas, porque hay más espacio entre las partículas de aire para que las moléculas de vapor recién formadas del líquido se aprieten entre ellas. Este concepto es la base de una herramienta de medición de humedad: el espectrómetro.
Tiene dos termómetros: uno con una bombilla cubierta de tela y el otro con una bombilla ‘desnuda’. La tela está húmeda, luego los dos termómetros se giran en círculo. El movimiento hace que el agua del paño se evapore, enfriando el termómetro. La humedad se mide por la diferencia entre las temperaturas leídas por los dos termómetros. Cuanto mayor es la diferencia, el secador (y más fácilmente invita al vapor de agua) al aire.
La humedad es la cantidad de agua contenida en un material (suelo, ropa, fruta, etc.). El contenido de agua de un material [matemática] \ theta [/ matemática] se cuantifica por:
[matemáticas] \ theta = \ frac {V_ {w}} {V_ {m}} [/ matemáticas] donde
- [matemáticas] V_ {w} [/ matemáticas] es el volumen de agua en un material
- [math] V_ {m} [/ math] es el volumen total del material
Cuando conoce el volumen total de espacios vacíos (vacíos) [matemática] V_ {v} [/ matemática] en un material, puede definir el grado de saturación [matemática] S [/ matemática] mediante:
[matemáticas] S = \ theta \ frac {V_ {m}} {V_ {v}} [/ matemáticas]
El grado de saturación va de 0 a 1. Ambos números son adimensionales.
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