Ocho ejercicios ayudan a conectar agua, energía y humedad sin convertir una cuenta sencilla en una predicción que no puede ofrecer. Intenta responder antes de leer cada solución: anota qué conoces, qué buscas y en qué unidad. Todos los números son educativos y originales, sin observación de una estación. Para energía se adopta calor latente de 2,45 millones de julios por kilogramo, aproximación próxima a 20 °C. El ejercicio de bulbo húmedo usa una formulación propia distinta y declarada. Cada respuesta incluye una comprobación y su alcance, porque acertar la multiplicación no basta si se ha cambiado la pregunta física.

1. Sigue el destino del agua

Enunciado: una reserva inicial tiene 1,2 g líquidos; se prescribe evaporación de 0,25 g y no hay entradas o salidas adicionales. ¿Cuánto líquido queda? Solución: 1,2−0,25=0,95 g. Comprobación: 0,95 g de líquido más 0,25 g transformados suman los 1,2 g iniciales si seguimos también ese vapor. El agua no desapareció del balance ampliado. El ejercicio no determina duración ni demuestra que toda diferencia de nivel en un recipiente real se deba a evaporación. Para ese caso necesitaríamos comprobar entradas, salidas y geometría. La palabra pérdida describe aquí solo la reserva líquida elegida, no desaparición de masa total.

2. Calcula la demanda de cambio de fase

Enunciado: ¿qué energía corresponde a evaporar los 0,25 g anteriores bajo nuestra aproximación? Primero convierte gramos a kilogramos: 0,00025 kg. Multiplica por 2450000 J/kg y obtienes 612,5 J. Comprobación: un gramo pediría 2450 J y un cuarto de gramo, la cuarta parte. El kilogramo se cancela en la multiplicación. Es demanda energética de fase, sin calentamiento previo u otros términos. No demuestra que el agua se transforme en cuanto aparece esa energía ni identifica de dónde procede. Para describir un intercambio real hay que revisar además suministro, transporte del vapor y acceso al líquido durante el proceso.

3. Distingue contribución de enfriamiento y saldo

Enunciado: un receptor educativo con capacidad fija de 1500 J por grado entrega 612,5 J. ¿Cuál es su contribución térmica? Divide energía por capacidad: unos −0,4083 grados, con signo negativo porque cede energía. Ahora añade otro aporte de 200 J: el saldo es −412,5 J y su contribución neta −0,275 grados. Comprobación: el calentamiento reduce la magnitud del descenso. No se ha calculado equilibrio completo de aire y agua o temperatura final de una mezcla real. El ejemplo enseña que conocer masa evaporada y capacidad no basta para interpretar el termómetro si el receptor participa en otros intercambios.

4. Convierte cantidad de seis horas en una media

Enunciado: se prescribe evaporación de 0,6 kg/m² durante seis horas. ¿Cuál es su tasa media y su equivalente energético medio? La tasa es 0,1 kg por metro cuadrado y hora. La energía total es 1470000 J/m²; dividida por 21600 segundos da aproximadamente 68,06 W/m². Comprobación: seis horas multiplicadas por 3600 segundos por hora recuperan la duración usada. No son 1470000 W/m² ni la tasa de cualquier instante. Tampoco se afirma que toda radiación disponible se dedicó a fase: aquí la masa transformada es una entrada del ejercicio. Conserva esa condición cuando expliques la respuesta.

5. Convierte una masa total en lámina

Enunciado: 0,6 kg de agua líquida se distribuyen uniformemente sobre 3 m². Usa densidad de 1000 kg/m³. ¿Qué lámina representan? El volumen es 0,0006 m³; dividido por 3 m² da 0,0002 m, es decir, 0,2 mm. Comprobación: 0,2 kg/m² multiplicados por 3 m² recuperan 0,6 kg. No son 0,6 mm, porque el área no era un metro cuadrado. La conversión no determina profundidad de una nieve o medio poroso sin su densidad y geometría. Tampoco incluye duración: una lámina expresa cantidad por área y necesita otro dato para convertirse en tasa.

6. Interpreta humedad sin inventar un flujo

Enunciado: a 26 °C, toma referencia líquida de saturación de 3,36144 kPa y presión de vapor presente de 2 kPa. ¿Qué humedad relativa resulta? Divide 2 por 3,36144 y multiplica por cien: aproximadamente 59,50 %. La diferencia de presiones es aproximadamente 1,36144 kPa. Comprobación: porcentaje y diferencia no tienen la misma unidad ni la misma definición. No se puede responder cuántos gramos se evaporan por hora con esos dos números. Falta conocer superficie, energía, transporte y reserva. La solución identifica una condición de humedad y conserva la temperatura asociada, sin convertirla en contenido universal o tasa de intercambio.

7. Separa temperatura, rocío y bulbo húmedo

Enunciado: presión 950 hPa, temperatura 26 °C y rocío 16 °C. ¿Es correcto promediar 26 y 16 para obtener bulbo húmedo? Ese promedio da 21 °C; nuestro método termodinámico propio de Normand entrega aproximadamente 19,1152 °C. No son iguales. El cálculo usa una construcción idealizada y no calibra un instrumento real. Se ha contrastado con dos pasos de integración. Si desaparece el dato de rocío, no se introduce cero: el diagnóstico sigue desconocido hasta recuperar humedad suficiente. Tampoco esa temperatura decide por sí sola la fase de toda precipitación. La respuesta conserva método, entradas y alcance del número.

8. Cierra un presupuesto de precipitación

Enunciado: durante tres horas entran 2,4 kg/m² de lluvia; llegan abajo 1,5, aumenta la reserva 0,2 y salen lateralmente 0,3. Si solo quedan esos términos y evaporación, ¿cuánto corresponde a esta? Resta: 2,4−1,5−0,2−0,3=0,4 kg/m². Su demanda energética bajo nuestra constante es 980000 J/m², promedio de unos 90,74 W/m² en tres horas. Comprobación: las cuatro salidas o destinos suman la entrada. Es un balance impuesto, sin medición radar o pluviómetro. Si faltara la salida lateral, la evaporación ya no sería identificable de forma única con los datos restantes. El residuo necesita un presupuesto completo.

9. Método para revisar tus respuestas

Escribe unidad antes y después de operar. Para presión de saturación se usa la relación líquida FAO indicada en Profesional. Normand sigue LCL seco y retorno líquido con otra constante de 2,5 MJ/kg, separada de energía. Ningún ejercicio ejecuta MetPy, un modelo superficial o una previsión del tiempo.

10. Errores comunes y unidades

1 g=0,001 kg;1 h=3600 s;1 mm=0,001 m;1 W=1 J/s. Una diferencia en grados no recibe la traslación 273,15 al expresarse en kelvin. No confundas total con cantidad por área ni acumulado con instante. Un dato faltante permanece desconocido y un presupuesto parcial conserva esa condición.

Fuentes y lecturas recomendadas

• FAO-56: energía, presión de saturación y humedad.
• Stull: cambios de fase y balance térmico.
• Stull: variables de humedad y método de Normand.
• NIST: temperaturas e intervalos en el SI.

J+A♾️ · Artículo revisado y ampliado en WikiMeteo.es