EVAPORACION

EVAPORACION

La evaporación es el cambio de estado del agua liquida al estado liquido al vapor,le corresponde al fenomeno fisico de la separacion de las moléculas de agua, que se debe al aumento de la energia cinética que experimentan las moléculas de agua cercanas a la superficie de un suelo.

El intercambio de moléculas descrito está conformada por una pequeña zona situada junto a la superficie de agua.

Presiones que interactúan

• ew= Presión de vapor en la zona de intercambio • ea= Presión de vapor del aire• es= Presión de vapor de saturacion

Teniendo las anteriores variables de presiones de vapor se pueden presentar dos situaciones.

a ) es > ew En este caso se produce evaporación mientras ea sea menorque ew Cuando la presión del vapor del aire alcanza el valor ew dejade haber paso de moléculas de la zona de interéambio a la atmósferay, por lo tanto, cesa la evaporación. Esto sucede antes de que el aire

se sature.

b) es < ew En este caso la evaporación cesa cuando ea alcanza el valore, a pesar de que aún existe un gradiente de presión de vapor entrela zona de intercambio y la atmósfera. A partir de ese momento

comienzaa invertirse el proceso y se produce condensación, pues ea > es.

En cualquier caso, la evaporación es proporcional al gradiente de presiónde vapor entre la zona de intercambio y la atmósfera. Esto se conoce comoLey de Dalton y se expresa en la forma:

E = k (ew - ea)

Donde k es una constante de proporcionalidad y E es la evaporación.Debido a la reducida dimensión vertical de la zona de intercambio, la presióndel vapor en la misma es difícil de medir; sin embargo, ew generalmente tiene un valor cercano a es de manera que la ecuación anterior se expresa en forma aproximada como:

E = k (es - ea)

Formulas empíricasLa mayor parte de las fórmulas empíricas que se han propuesto se basan enel planteamiento aproximado de la ley de Dalton. Existe unagran cantidad de fórmulas de este tipo, pero todas ellas son muy similares,por lo que en este apartado se mencionará solamente una.

Fórmula de Meyer

Donde:

Em = Evaporación mensual en cm.ea = Presión de vapor media mensual en pulgadas de mercurio.es = Presión de vapor de saturación media mensual en pulgadas de

mercurio.Vw = Velocidad media mensual del viento, medida a lO m de la superficie,

en km/h.C = Coeficiente empírico, cuyo valor puede tomarse como de 38 para

depósitos pequeños y evaporímetros y de 28 para grandes depósitos.

ea y es, se determinan con base en la temperatura y la humedad relativa mediasmensuales.

Balance de energía

Ecuacion final de Penman.

Donde:

es´= Presión de vapor de saturación para la temperatura del aire en la zona de intercambio, mmHg.

es= Presión de vapor de saturación para la temperatura del aire, mmHg.T´= Temperatura del aire en la zona de intercambio, °F.r = reflectividad o ,llbedo; r "" 0.05 par<t grandes masas de agua.RC= Radiación solar, g.cal/cm2 día.RB= Radiación emitida por la masa de agua, g.cal/cm2 día.

constante.Vw= Velocidad del viento, km/h.E= Evaporación, mm/día.

Donde

Para facilitar la aplicación de la ecuacion de Balance de energía, Wilson propone un nomograma. Para usar dicho nomogramase requieren los siguientes datos:

a) Temperatura del aire Ta, °C.b) Relación de nubosidad, n/D.

Donde:

n= Número de horas del sol reales en el mes en cuestión.D= Número de horas de sol posibles, esto es, el que se tendría si no hubiera nubes en todo el día.El valor de n puede estimarse a partir de información meteorológica y D según la latitud y la época del año.

c) Reo que puede calcularse también en función de la latitud y la época del añod) La humedad relativa h, en %, en función de la presión de vapor y Ta.

e) La velocidad del viento Vw, en km/h, medida a 2m de la superficie.

Balance Hídrico

Este es un método indirecto para calcular la evaporación. Se basa en la ecuaciónde continuidad que, para un gran almacenamiento, es:

E = 1- O -∆ *V

Donde:

E= Volumen de evaporación en el intervalo de tiempo ~ t considerado.I= Volumen de entradas al vaso en el tlt (precipitación directa y escurrimiento)O= Volumen de salidas del vaso en el ~t (infiltración y escurrimiento;

en el caso de presas el último se forma por las salidas de la obrade toma y el vertedor de excedencias).

∆V= Cambio en el volumen almacenado en el ~t.

Medición de evaporación

La evaporación puede medirse por medio de evaporímetros, que básicamenteestán formados por un recipiente en el que se coloca cierta cantidad de aguay se mide, diariamente o con la frecuencia que se estime conveniente, el cambioen el tirante. Existen varios tipos de evaporímetros; uno de los más comuneses el llamado clase A, fabricado de fierro galvanizado.

La altura de evaporación se mide mediante una regla graduada, colocadadentro de un pequeño tubo aquietador. Los valores medidos deben corregirsesumándoles la altura de precipitación registrada en el intervalo de tiempo enla estación pluviométrica más cercana, generalmente situada en el mismo lugarque el evaporímetro.

Por otra parte, dado que, para las mismas condiciones atmosféricas, laevaporación es mayor en depósitos pequeños que en los grandes, los datosregistrados en un evaporímetro deben corregirse si se desean usar para estimarla evaporación en presas, lagos o cualquier otro tipo de gran almacenamiento.Esta corrección se lleva a cabo multiplicando los valores registrados por unfactor que varía entre 0.6 y 0.8. En general, 0.7 es un buen valor.