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    Hidrolog

    a

    Presentacin 9:EVAPORACION

    Docente:Ing. GiovanniVargas Coca

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    Proceso or el c!al ag!a l"!ida es convertida alestado gaseoso #vaor de ag!a$.

    Re"!iere "!e la %!&edad de la at&s'era sea

    &enor "!e de la s!er(cie "!e se est) evaorando* resencia de energa.

    Ag!a "!e regresa a at&s'era en 'or&a de vaor!ede rovenir de varios l!gares co&o:

    Ocanos, mares, lagos, embalses, etc. Sublimacin de glaciares y nieves. Suelo hmedo (saturado o no saturado). Precipitacin atrapada y retenida por

    superfcies vegetales.

    gua acumulada en pe!ue"as depresiones.

    #vaporaci

    n

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    +e rod!ce circ!lacin

    desde c!eros de ag!a

    %acia at&s'era.

    #vaporacin

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    E,istencia de !na '!ente de energa #radiacin +olar$- calorsensile de la at&os'era o de la s!er(cie evaorante.

    Para evaporar $g. de agua es re!uerida%

    &' caloras a $ *+

    y

    caloras a *+.

    /na gradiente de concentracin de vaor- esto es !nadi'erencia entre la resin de sat!racin del vaor a late&erat!ra de la s!er(cie evaorante * la resin delvaor del aire.

    #vaporacin - +ondiciones bsicaspara ocurrencia del mecanismo%

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    Ca&io de estado del ag!a- de l"!ido a gaseoso-

    or asorcin de calor #011 cal2gr. 3 14C$.

    #vaporacin

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    /a evaporacin es una variable hidrolgica !ue determina losniveles de una cuenca hidrogrfca.

    5a energaintensi(ca el &ovi&iento de las &ol6c!las * las artc!lasco&ien7an a escaarse en 'or&a de vaor. Esto s!one "!e la energacin6tica s!era la '!er7a de co%esin alicada or la tensins!er(cial. /a evaporacin, por lo tanto, se concreta con mayorrapide0 a elevada temperatura.

    +e conoce co&o en1riamiento evaporativoal 'en&eno "!e i&lica"!e- cuando las molculas !ue ad!uieren mayor energacomien0an a evaporarse- la temperatura del l!uido se reduce#*a "!e "!edan las &ol6c!las con &enor energa cin6tica$.

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    Ley de Dalton: Latasa de ag!a evaorada es

    roorcional a di'erencia entre- presin de saturacin

    del agua a la temperatura del agua #es$< presin

    de vapor del agua en el aire#ea$: as:

    # 2 +(es - ea) Donde:

    #% evaoracin en &&2d (3ntensidad de #vaporacin) es*ea% Presiones de vaor en && de &erc!rio

    +% constante "!e deende de otros 'actores- relacionada con la

    velocidad del viento #&2s$ a &. de alt!ra sore la s!er(cie.

    #cuacin 1ue deducida por 4alton ($56).

    +eg=n ella- evaoracin contin=a %asta "!ees2ea,c!andoes7ea, se rod!ce condensacin del vaor deag!a.

    8ormula general de la

    #vaporacin

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    Radiacin +olar

    >e&erat!ra del Aire

    Presin de Vaor Viento

    Presin at&os'6rica.

    4ebido a !ue la radiacin solar es el 1actor mas

    importante, la evaporacin varia con la latitud, poca

    del a"o, hora del da y condicin de nubosidad.

    8actores meteorolgicos !ue a1ectan la

    evaporacin%

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    8actores !ue 1ectan #vaporacin

    Temperatura: tanto del aire co&o del ag!a-

    in?!*en en tasa de evaoracin de !n l!gar.

    @ientras mayorsea te&erat!ra del aire- &)svaor de ag!a !ede contener- * a mayor

    te&erat!ra del ag!a- &a*or 'acilidad ara

    evaoracin.

    General&ente- evaoracin es &a*or en cli&as

    troicales* es &!* aa en regiones olares.

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    Viento: c!ando %a* evaoracin- se incre&enta%!&edad- %asta "!e &asa de aire circ!ndante sesat!re.

    9iento ayuda a remover aire saturado-er&itiendo "!e contin=e roceso de evaoracin.

    9elocidad del viento incrementa evaporacin

    %asta !n valor crtico- &)s all) del c!al viento dea

    de in?!ir. Esta velocidad lmite del viento es 1uncin del

    tama"o de superfcie del agua.

    Para grandes c!eros de ag!a- se necesitanvelocidades del viento muy altas para creartasas m:imas de evaporacin.

    8actores !ue 1ectan #vaporacin

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    Presin atmosfrica: si otros 'actoreser&anecen constantes- un decrecimiento depresin baromtrica incrementa evaporacin.

    Sales solubles: c!ando !n sol!to se

    dis!elve en ag!a-presin de vapor de

    solucin es menor que la del agua pura y por

    tanto causa reduccin de evaporacin. Por ee&lo- ara condiciones id6nticas- tasa de

    evaoracin del ag!a de &ar es 3B &enor "!ela del ag!a d!lce.

    8actores !ue 1ectan #vaporacin

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    ;edida del calor de vapori0acin

    Para &edir el calor de vaori7acin se coloca !n reciiente &et)lico con !na&asa mde ag!a sore !n %ornillo el6ctrico de otencia P.

    5a te&erat!ra inicial del ag!a es Ta. A &edida "!e transc!rre el tie&o- seva elevando la te&erat!ra del ag!a- %asta "!e entra en e!llicin a 811 C.Anota&os el tie&o t1.

    El ag!a se evaora- dis&in!*endo el nivel de ag!a en el reciiente %asta "!e

    toda el ag!a se %a convertido en vaor. Anota&os el tie&o t2"!e transc!rredesde el co&ien7o de la e!llicin %asta "!e se cons!&e el ag!a.

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    ;edida del calor de vapori0acin

    5a &edida del calor latente de evaoracin del ag!a es role&)tica-*a "!e es di'cil deter&inar el &o&ento en el "!e el ag!a entra ene!llicin * el &o&ento en el "!e el ag!a se evaoraco&leta&ente.5as 6rdidas de calor son i&ortantes (ley de en1riamiento de

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    #vaporacin Aro,i&ada&ente- ; de reciitacin ro&edio

    an!al retorna a at&s'era or &edio de evao3

    transiracin.

    +e &ide con: Evaor&etro>an"!e de evaoracin tio A

    Ec!aciones e&ricasdrico

    En'o"!e &)s si&le ara esti&acin de evaoracin< Est) asado en ec!acin de conservacin de &asas< Por ee&lo: ara c!ero de !n e&alse d!rante !n

    intervalo de tie&o @t, de sig!iente 'or&a:

    # 2 S A (B$C B6) A P - #S4 C 3 Donde:

    #- evaoracin desde e&alse. S- ca&io en ag!a al&acenada en e&alse en intervalo de tie&o t B$- ca!dal de entrada or ro en e&alse

    B6- ca!dal de salida del e&alse P- reciitacin directa&ente sore e&alse #S4- escorrenta s!er(cial directa alrededor del contorno del

    e&alse 3- in(ltracin desde o al e&alse

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    ;todo de ?alances #nergticos

    Consiste en alicacin de 5e*de Conservacin de Energa.

    Es !sado ara esti&arevaoracin de &ares *oc6anos.

    Dso de este mtodo depende en gran parte de grado dee1ectividad de instrumentacin.

    Dn error del orden de 6E en medida de radiacin de ondalarga puede generar errores de hasta $&E en estimacinde evaporacin.

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    ;todo de ?alance de #nerga

    El alance de energa al nivel de !n lago o reservorio !ede ser e,resado-Viess&an 89;;:

    Bo2 Bs - BFA Ba- BarA B vC Bb- Be- Bh- B=

    o: Variacin de la energa al&acenada en la &asa de ag!a.

    s : Radiacin solar de onda corta incidente en la s!er(cie de ag!a.

    R: Radiacin solar re?eada #R F s - es conocido co&o alveolo.

    a: Radiacin solar de onda larga roveniente de la at&os'era.

    ar: Radiacin solar de onda larga #in'rarroa$ re?eada or la &asa de ag!a.

    v : Energa calor(ca de advencion en la &asa de ag!a #a?!ente * E?!ente$

    : Radiacin de onda larga e&itida or el ag!a. e: Energa cons!&ida or la evaoracin.

    %: Energa trans&itida or cond!ccin a la at&os'era co&o calor saliente.

    J : Energa calor(ca de adveccion de ag!a evaorada

    5os t6r&inos de la ec!acin est)n en cal2c&da.

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    ;todo de Grans1erencia de

    ;asa asado en deter&inacin de &asas de vaor "!e salen de!na s!er(cie de ag!a a la at&s'era.

    >odas las ec!aciones de este tio son asadasri&ordial&ente en relacin en!nciada or Dalton.

    # 2 +(es - ea) #es$: resin de sat!racin del de ag!a a la te&erat!ra del ag!a

    #ea$: resin de vaor del ag!a en el aire

    @6todos de alance energ6tico * trans'erencia de &asas

    re"!ieren datos * sore todo !na !ena instr!&entacin-or esto se %an desarrollado 'r&!las e&ricas:

    # 2 H 1(u)(es - ea)Donde: 1(u)%'!ncin de velocidad u- del viento< I: constante.

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    ;edicin directa de #vaporacin

    +e &ide- en 'or&a directa-

    &ediante tanque de

    evaporacin Tipo A*

    evapormetro pic.Evapormetro

    pich

    Tanque evaporacintipo A

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    Gan!ue de #vaporacin Gipo JK

    Reciiente cilndrico- 'aricado a

    ase de %ierro galvani7ado- de 81-;

    c& de di)&etro #)rea aro,i&ada

    8-L8 &$ * -L c& de alto.Colocado sore ase de &adera- a 3

    8 c& del s!elo- ara er&itir lire

    circ!lacin del aire.

    +e to&a lect!ras diarias del nivel delag!a or &edio de !n vernier o

    tornillo micromtrico.

    Ag!a de c!eta dee &antenerse a

    3; c& del orde.

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    #vaporacin de /agos y #mbalses

    Evaor&etro- deido a s! si&licidad *ao costo- es &6todo &)s !sado enact!alidad ara encontrar evaoracinsore !n lago o e&alse.

    #r2 H L #t Donde:

    #rF Evaoracin real

    #t F Evaoracin de tan"!e H 2 Constante de roorcionalidad #1-01 3 1-K-

    con !n valor ro&edio general de 1-;1 M 1-;$

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    Mona deaireacin

    gua >igroscpica gua capilar gua gravitacional

    #vaporacin

    4esde Suelo

    8uer0as de atraccin entre molculas de agua y suelo esmayor !ue entre molculas de agua

    Para escapar desde suelo molculas deben vencerresistencia mayor !ue desde superfcies li!uidas

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    Poder evaporante de atms1era

    +aractersticas de superfcie (velocidad)

    4isponibilidad de guaAg!a %igroscica

    # s!elo$ no es!tili7ale

    E,iste evaoracin %asta "!e ri&era caa de s!elo se se"!e

    Arcillas 10 cm Arenas 20 cm

    #vaporacin 4esde Suelo%

    8actores

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    GRACIA+