El Calor latente y sensible son tipos de energía liberada o absorbida en la atmósfera. El calor latente está relacionado con los cambios de fase entre líquidos, gases y sólidos. El calor Sensible está relacionado con cambios en la temperatura de un gas u objeto sin cambio en la fase.
¿Por qué me importa? El calor latente liberado durante cualquier tipo de tormenta Aumenta la inestabilidad en la atmósfera causando potencialmente un clima severo. El calor Sensible causa cambios en la temperatura debido al contacto con el aire más frío o más cálido de las superficies.,
ya debería estar familiarizado con: estabilidad, presión, densidad
Figura A. diagrama de calor latente de Chris Woodward
el calor latente es la energía absorbida o liberada de una sustancia durante un cambio de fase de un gas a un líquido o un sólido o viceversa. Si una sustancia está cambiando de un sólido a un líquido, por ejemplo, la sustancia necesita absorber energía del entorno circundante para propagar las moléculas en un volumen más grande y más fluido., Si la sustancia está cambiando de algo con menor densidad, como un gas, a una fase con mayor densidad como un líquido, la sustancia emite energía a medida que las moléculas se acercan y pierden energía por el movimiento y la vibración.
por ejemplo, cuando el agua se hierve sobre una estufa, la energía se absorbe del elemento de calefacción y entra en la expansión de las moléculas de agua en un gas, conocido como vapor de agua. Cuando el agua líquida se coloca en bandejas de cubitos de hielo y se coloca en el congelador, el agua emite energía a medida que el agua se convierte en hielo sólido., Esta energía es eliminada por el sistema de congelación para mantener el congelador frío.
el vapor de agua es un gas de efecto invernadero ubicado en la atmósfera y un componente muy importante para la formación de nubes. Si el aire es seco o insaturado, no es probable que se formen nubes porque hay un mínimo de vapor de agua en el aire. Si el aire está húmedo o saturado, el vapor de agua se condensará para formar nubes. Cuando estas moléculas de gas se condensan en gotas líquidas, se libera calor latente en la atmósfera que calienta el aire que rodea la molécula., Esto ayuda a añadir inestabilidad en la atmósfera y este aire caliente que rodea la molécula querrá elevarse. El aire caliente es menos denso que el aire frío porque las moléculas en el aire caliente se mueven mucho más rápido y se separan más.
Calor latente en tormentas y huracanes
Figura B. calor latente en una tormenta (Imagen cortesía de University of Illinois)
el calor latente juega un papel muy importante en tormentas y huracanes., Las nubes se forman cuando el aire caliente se eleva y el vapor de agua que contiene se condensa en partículas llamadas núcleos de condensación de nubes. En ese momento el aire se satura. Cuando este aire comienza a elevarse, el vapor de agua está en la fase gaseosa. Cuando el vapor de agua se condensa para formar nubes, libera calor latente en la atmósfera. El calor latente calienta el aire circundante alrededor de la nueva gota de nube causando inestabilidad. El aire caliente alrededor de la gotita de la nube ahora querrá elevarse y condensarse., Esto aumenta la altura de las nubes y dependiendo de lo inestable que sea la atmósfera, podrían formarse tormentas eléctricas a partir de estas nubes en crecimiento. Las tormentas eléctricas liberan enormes cantidades de calor latente que se suma a la inestabilidad en la atmósfera causando que algunas tormentas eléctricas se vuelvan severas. En los huracanes, el calor latente se libera dentro de las nubes del huracán, calentando el aire dentro de las nubes. Los huracanes se alimentan de esta liberación de calor latente porque causa inestabilidad dentro de la nube y este aire caliente querrá elevarse. La tormenta entonces se intensificará, o ganará fuerza.,
calor Sensible
el calor Sensible es la energía necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia sin cambio de fase. El cambio de temperatura puede provenir de la absorción de la luz solar por el suelo o el aire mismo. O puede provenir del contacto con el aire más caliente causado por la liberación de calor latente (por conducción directa). La energía se mueve a través de la atmósfera utilizando calor latente y sensible que actúa sobre la atmósfera para impulsar el movimiento de las moléculas de aire que crean el viento y los movimientos verticales.
¿cómo se relaciona esto con la agricultura?,
figura C. tormenta eléctrica sobre un campo de soja y maíz (Imagen cortesía de agfax.com)
en un día con mucho vapor de agua en el aire (alta humedad) el potencial de liberación de calor latente hace que sea más probable que se desarrollen lluvias convectivas y tormentas eléctricas. Esto es parte de la razón por la que las tormentas eléctricas pueden aparecer alrededor del Sureste en los días cálidos y húmedos de verano, incluso cuando no hay frentes en la zona., La lluvia que cae de estas tormentas golpea el suelo caliente y se evapora, lo que elimina una gran cantidad de energía del suelo y la enfría. Si va a aplicar un herbicida o pesticida que necesita sentarse en las hojas de sus cultivos por un tiempo para trabajar, entonces puede tener problemas en los días en que la alta humedad es más probable que conduzca al desarrollo de duchas. Por otro lado, el efecto refrescante de la lluvia puede sentirse refrescante en una tarde calurosa de verano.
la evaporación del sudor en humanos y animales también conduce al enfriamiento de la superficie de la piel en los días calurosos., La evaporación es más efectiva cuando hay un poco de viento para llevar la humedad lejos del área de la piel. Sin embargo, en condiciones muy calurosas el cuerpo puede apagarse y dejar de producir sudor. Esto es particularmente cierto cuando se encuentra en áreas expuestas a la luz solar, lo que aumentará su temperatura debido al calor sensible liberado al absorber la radiación solar en su piel. En ese caso, la temperatura del cuerpo puede aumentar muy rápidamente y causar un golpe de calor, que puede conducir a la muerte., Es por eso que necesita mantenerse hidratado y tomar descansos frecuentes en la sombra mientras trabaja al aire libre en los días más calurosos y buscar ayuda médica inmediatamente si deja de sudar en condiciones calurosas.