Termodinámica y estabilidad · Última actualización: 2026-10-15

Razón de mezcla: gramos por kilo que sí se comparan: mini glosario y unidades

Razón de mezcla es el nombre de una proporción: masa de vapor de agua por masa de aire seco. Este glosario reúne ocho grupos de términos con cuentas propias para que una cifra conserve su significado al cambiar de unidad o aparecer en un sondeo. Los ejemplos son educativos, sin representar una observación real ni establecer umbrales universales de lluvia, sequedad o confort.

1. Aire seco, vapor y razón de mezcla

Aire seco designa aquí la mezcla de gases que queda al excluir el agua. Vapor es agua en estado gaseoso, invisible por sí misma; una gota de nube pertenece a otra fase. La letra r se utiliza en este texto para dividir masa de vapor entre masa seca. Otras fuentes pueden elegir w: se lee siempre la definición.

Ejemplo 1. Una muestra propia contiene 2 kg de aire seco y 16 g de vapor. Hay 8 g de vapor por cada kilogramo seco: r=8 g/kg. La muestra gaseosa completa pesa 2,016 kg. El denominador de r continúa siendo 2 kg, aunque cambie la cantidad de vapor. Una etiqueta «gramos por kilo» necesita aclarar de qué kilo se habla.

2. kg/kg y g/kg: escala de la misma proporción

Un kilogramo contiene mil gramos. Para escribir una razón expresada en kg/kg como g/kg se multiplica su cifra por mil. La cantidad física se conserva; cambia la unidad elegida para comunicarla. En fórmulas con sumas como 1+r se introduce la razón con masas expresadas en la misma unidad.

Ejemplo 2. r=0,008 kg/kg equivale a 8 g/kg secos y también a 0,8 g por 100 g secos. No significa 8 % de masa húmeda. Escribir 8 dentro de una fórmula que espera 0,008 produce un estado completamente distinto. La lectura en gramos facilita comparar cifras pequeñas, pero no elimina la obligación de convertir antes de calcular.

3. Humedad específica: otro denominador

q suele identificar masa de vapor por masa húmeda. En los ejemplos sin agua líquida ni hielo, esa masa húmeda suma aire seco y vapor. Se utiliza q=r/(1+r), con r en kg/kg. Si un producto incluye condensados en su masa de referencia, hay que revisar su definición antes de usar esta relación gaseosa.

Ejemplo 3. Para r=8 g/kg secos, q≈7,93651 g/kg húmedos. Son dos descripciones de la misma muestra, sin evaporación o pérdida de agua. La diferencia es pequeña en este caso y no es exactamente cero. Cambiar «seca» por «húmeda» en la etiqueta sin transformar la cifra deja de conservar el cociente definido.

4. Presión total y presión de vapor

p representa presión total; e, la contribución del vapor en el modelo de gases ideales. La fórmula r=εe/(p−e), con ε≈0,622, necesita ambas presiones en la misma unidad. hPa significa hectopascal: 1 hPa=100 Pa. Presión reducida al nivel del mar no sustituye la presión del aire de la muestra.

Ejemplo 4. Con e=12 hPa y p=1000 hPa, r≈7,55458 g/kg usando ε=287,05/461,5. Usar 1200 Pa y 100000 Pa entrega lo mismo. Introducir 12 como si fueran Pa junto a 100000 Pa da≈0,07465 g/kg: el error estaba en unidades, no en una atmósfera que se hubiera secado de repente.

5. Saturación y humedad relativa

Razón de mezcla de saturación, rs, se refiere al vapor correspondiente a saturación a una presión y temperatura, respecto a una fase declarada. Humedad relativa compara presiones de vapor, normalmente en porcentaje. r alta no equivale a estar cerca de saturación: falta conocer temperatura, presión y referencia de fase.

Ejemplo 5. Con r=10 g/kg secos y p=1000 hPa, e≈15,82295 hPa. Una curva líquida educativa da humedad relativa≈92,20 % a 15 °C y≈49,08 % a 25 °C. La razón de mezcla no cambia entre esos estados prescritos. El porcentaje baja porque cambia la referencia de saturación, sin demostrar salida de vapor.

6. Punto de rocío, isohuma y sondeo

Punto de rocío es la temperatura de saturación respecto al agua líquida correspondiente a e. Una isohuma de razón de mezcla une estados con r constante en el diagrama; no es una predicción de temperatura o una trayectoria obligatoria. Esquema simple: presión y rocío → presión de vapor → r.

Ejemplo 6. Sondeo propio, presión / temperatura / rocío → r.

  • 950 hPa / 20 °C / 14 °C → 10,70484 g/kg.
  • 850 hPa / 10 °C / 8 °C → 7,96441 g/kg.
  • 700 hPa / −5 °C / −15 °C → 1,72032 g/kg.

Sus humedades relativas son≈67,97; 87,28 y 45,72 %. La curva es líquida incluso bajo cero; no diagnostica saturación sobre hielo. El perfil muestra estados simultáneos prescritos, sin seguir una parcela entre ellos.

7. Densidad de vapor y flujo

g/m³ mide vapor por volumen. g/kg secos mide vapor por masa seca. Para pasar entre ambos hace falta densidad seca, no basta con cambiar letras. Flujo añade velocidad y expresa masa que atraviesa una superficie por tiempo; su unidad no corresponde a una cantidad almacenada.

Ejemplo 7. Si densidad seca=1,15 kg/m³ y r=10 g/kg, densidad de vapor=11,5 g/m³. Con velocidad perpendicular de 8 m/s, flujo=0,092 kg/(m²·s). Esa cifra no es precipitación acumulada. Son datos prescritos para un estado separado del sondeo, sin asumir que la misma densidad sirva a todas sus capas.

8. Agua total y cambios de fase

Razón de mezcla de agua total puede sumar vapor, líquido y hielo con referencia seca común. El término «total» exige revisar qué especies incluye la fuente. Condensación transfiere agua de vapor a líquido; el balance total depende de si el condensado se conserva, precipita o intercambia con el entorno.

Ejemplo 8. Con 1 kg seco y 12 g de vapor, se condensan 4 g que permanecen en la muestra. La razón de vapor pasa de 12 a 8 g/kg; la de líquido queda en 4; la total sigue en 12. La cuenta conserva agua, sin resolver temperatura, energía o formación de lluvia.

9. Rangos y errores que conviene evitar

Los ejemplos cubren desde≈1,72 hasta≈12 g/kg, sin definir un rango climatológico global. La capa, región y situación condicionan los valores. Una ausencia se mantiene desconocida. Tampoco se equipara r con porcentaje de lluvia, densidad volumétrica o humedad relativa, aunque una aplicación muestre todo junto.

10. Conclusión

Una cifra útil conserva nombre, fase, denominador y unidad. Ese pequeño diccionario permite leer una muestra, un mapa y un sondeo sin convertir diferencias de definición en cambios del tiempo.

Fuentes y lecturas recomendadas

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