Recordemos algunas definiciones útiles en i) aire húmedo ó ii) aire húmedo + agua líquida +hielo

Transcripción

1 e p e M M q N i i i N i i M M 1 1 R R * q M M M q q R p 1 1 Recoreos algunas efiniciones útiles en i) aire húeo ó ii) aire húeo + agua líquia +hielo Relacion e ezcla q: Reescribaos la ecuación e estao tenieno en cuenta el apor e agua irtual Y si aeás e apor e agua hay agua Liquia ó hielo?????? q q R p 1 1 p R i) Es la teperatura que ebería tener el aire seco, si tuiese la isa ensia que el aire húeo A la isa P ensia Es la teperatura que ebería tener el aire seco, si tuiese la isa ensia que el aire nuboso (Aire húeo + conens) A la isa P Ql y qi son peq 10-3

2 Procesos en la Atosfera 1. Enfriaiento isobárico (δq 0, p=0, h=δq) 2. Aiabaticos (δq =0,p=0,h=0) 3. Pseuoaiabáticos oos estos procesos son iportantes en las nubes!!! Ejeplos caso (2) Procesos isoentálpicos: 1) Conens. ó Eaporización e agua en aire no saturao Eaporación pp. 2) Mezcla horizontal e os asas e aire. 3) Expansión Aiabática 1 ) Enfriaiento Isobarico Sistea cerrao q, w constantes, p constante, HR Varia HR y es () eperatura a la cual ebe ser Si e=es = enfriao el aire hasta alcanzar a saturación, con p constante. Si la saturación se alcanza respecto al hielo la es f, e escarcha

3 2. Procesos Aiabaticos e Isobáricos Sistea Cerrao, aire húeo +agua, la H=0(δq=0 y p=0) Escribios la ecuación para la entalpía, para un estao inicial y final con i y otro f=iw y wf=wsw y..llegaos a eperatura a la cual ebe ser l enfriao el aire por eaporación e iw wws c agua hasta que el iso alcance p exactaente la saturación a p constante y aislao Y tabién e la isa fora estiaos Presion Solio ie Liquio Vapor eperaturq l c p w eperatura que alcanzaría el aire húeo si se secara totalente por conensacion el apor e agua y la isa sale el sistea. Relación entre las eperaturas ya istas < iw << < ie

4 2. Procesos Aiabaticos Isobaricos Mezcla horizontal Isobárica 2 asas e aire hueo a la isa p (1,e1) (2,e2) Si no existe conensacion, H=1h1+2h2=0 Y reescribieno y aproxiano q q 2 2 q

5 2. Procesos Aiab Aiabáticos: Expansion Aiabática Usaos : eoría e la Parcela Recoreos las Suposiciones Realizaas Parcela aislaa el entorno. (a) Cabios e eperatura cuplen Poisson. Equilibrio hirostático, los oiientos son suficienteente lentos tal que es reersible) e,p p,p w

6 Métoos para escribir el proceso e ascenso Consiereos ahora que en esta parcela e aire aislaa los ASCENSOS puee ser e: 1) Aire seco 2) Contiene apor e agua y cuano asciene a) NO SAURA ó b) SAURA, y el agua peranece en la parcela 3) Ie 2b) pero el agua sale e la parcela y el proceso se enoina pseuoaiabático a) Proceso Aiabático Seco b) Proceso Aiabatico Húeo c) Proceso Aiabático Saturao ) Proceso Pseuoaiabático

7 2 a) Proceso Aiabático Seco q c p Parcela e Aire Seco q 0 Aiabático e,p p,p c p rabajo e expansión, resulta en un cabio e w Pueo usar ecuación e Poisson 1000 P R cp eperatura Potencial que se consera En un proceso aiabático seco

8 2. b) Proceso Aiabático Húeo engaos en cuenta ahora un proceso que sólo inolucra al apor e agua y la parcela peranece SUB-SAURADA. SAURADA. q ( R )R R

9 2 b) Proceso Aiabático Húeo eperatura Potential para procesos e ascenso que inolucran aire húeo que NO ALCANZA LA SAURACION I 1000 P I ( q) POISSON 1000 PI (.07 q) Se consera para un proceso aiabático húeo que no alcanza la saturación

10 2 c).proceso Aiabático Saturao Calor Latente liberao Calienta el aire Sistea Heterogéneo Aire Seco Vapor Agua Gotitas agua (aterial conensao) 2. Parcela Realiza rabajo Calentaiento causa expansión

11 2 c) Proceso Aiabático Saturao Gotitas e agua peranecen en la parcela. Calor Latente peranece entro e la parcela. Reersible Aiabático Isoentrópico

12 2 c.) Proceso Aiabático Saturao Masa el Sistea Air Seco ( ) Constant otal e agua ( t ) Vapor ( ) Agua Líquia ( w ) t = + w

13 2 c) Proceso Aiabático Saturao Conensación Vapor e Agua a Agua Líquia

14 Recoreos 1) Conensación (Vapor agua a agua Líquia) 2) Eaporación (Agua líquia a apor e agua) Piero agua líquia y/ó apor!!!!! ó Gano!!!!!! w

15 2 c) Proceso Aiabático Saturao l ( c p w c w ) R p p Ecuación para Proceso Aiabático Saturao Ignoraos calentaiento el Vapor e Agua Error es pequeñito Agua Líquia PERMANECE con la parcela que asciene.

16 2.) Proceso Pseuoaiabático Agua líquia cae fuera e la Parcela Calor Latente peranece entro e la Parcela Calor Latente calienta SOLO el aire seco.

17 2.) Proceso Pseuoaiabático Irreersible Pseuoaiabatico Cabios en la Entropía

18 2.) Proceso Pseuoaiabático Qué haceos en nuestra ecuación e S? engaos en cuenta que no hay asa e agua para calentar! l c p R p p Poeos Usar la aprox. e Bolton para efinir Θe e 1000 P I (1.28 w) exp w(1 0.81w) 3376 lcl 2.54

19 eperatura Potencial equialente ( e ) es conseraa para Proceso Aiabatico seco Proceso Pseuoaiabatico e constante

20 Energía Potencial Disponible Conectie Aailable Potential Energy CAPE CAPEi= R pi ln p P nieequi one = parcela entorno Proceso pseuoaiabatico Agua sale sistea!!! q 1 1 q q 1 1 q Proceso Reersible, existen 2 efectos opuestos, carga hiroeteoros y contenio agua: 1. Peso conensao tiene a enfriar (oina hasta trop eia) 2. Cantia auenta el calentaiento VPparcela entorno pa entorno Doina en nieles superiores parc. re entorno pa entorno Doina en nieles bajos y eios

21 Soneo esqueático que uestra el proceso con y sin corrección para la

22 SIS 20/9/03

23 Coparación Reersible Pseuo-aia Cóo es?

24 Coparacion Reersible Pseuo-aia Acá iraos seco

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