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APUNTES DE M ETEO RO LOGÍA Y C LIM A TO LO G ÍA PARA EL MEDIOAMBIENTE
formación y desarrollo de nubes mantiene al aire muy próximo a la saturación y
se desprenden grandes cantidades de calor latente a medida que el exceso de
vapor de agua se va condensando. Para este tipo de procesos la referencia
más útil es el proceso adiabático saturado en el cuál se supone que el aire
frió y húmedo entre las gotas de agua se mantiene en la saturación debido a la
continua condensación del exceso de vapor y a que ese calor desprendido está
confinado a la parcela de aire, y la caldea.
Si se produce un pequeño cambio dqs en la humedad específica de saturación,
se desprende una cantidad de calor por unidad de masa de aire húmedo -L- dqs
Cp • dT = — L ■dqs + dp/p
una propiedad importante de las adiabáticas saturadas procede de la gran
variación de pendientes en la curva de saturación del agua a altas
temperaturas (la absorción o emisión de calor es muy grande), respecto a las
pendientes a bajas temperaturas. Mientras que r d permanece constante, Ts
variará con la temperatura de la masa de aire, ya que a mayor temperatura
podrá contener mayor humedad y, por tanto, desprender mas calor latente al
condensarse. Así, p.e. para el aire frío (entorno a — 40 °C) el valor de Ts es
aproximadamente de — 9 °C/km, mientras que para el aire cálido (en torno a 20
°C) el valor de r s es de — 4 °C/km. Siempre se cumplirá que -rd > -Ts.
Resulta más fácil comparar el proceso adiabático saturado con el de la
adiabática seca utilizando las variaciones de la temperatura potencial 0 en
ambos procesos. Estos cambios en la adiabática seca son por definición cero.
6 = T ■(1000/P)R/Cp; log 0= log T + R/Cp • log 1000/P
Cambiando de signo al 2.° logaritmo (— log P/1000) y diferenciando
d0/0= dT/T — R/Cp • dP/P
Del primer principio de la termodinámica, dQ = Cp • dT — 1 /p • dP
P = p ■R ■T ;d Q = Cp -d T — R • T ■dp/p ; dividiendo por Cp • T
dQ/(Cp-T) = dT/T — R/Cp ■dP/P
como el segundo miembro de esta expresión coincide con el correspondiente a
la variación relativa de la temperatura potencial, igualamos ambas expresiones.
d0/6= dQ/(Cp • T),
en la adiabática saturada el aumento de calor procede de la vaporización — L ■
dqs, siendo dqs la variación de la humedad específica de saturación la masa
por unidad de volumen que se condensa.
d0/6= — L • dqs/(Cp ■T)
dQ = - L • Q/fCn • T) • dqs
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