¿Por qué no se empaña mi casa?

Question

Cuando hay una niebla densa en el exterior y abro una ventana, ¿por qué no se llena de niebla el interior de mi casa?

Answer 1

Es una cuestión de temperatura y punto de rocío. Si hay niebla en el exterior, significa que la temperatura exterior es igual o inferior al punto de rocío. Lo más probable es que dentro de tu casa haga más calor. Si es así, no hay niebla.

Por otro lado, si la temperatura en el interior es la misma que en el exterior, es posible que haya niebla en el interior, pero que no se note porque las líneas de visión en el interior pueden no ser lo suficientemente largas como para notar la niebla.

P.D. El punto de rocío es la temperatura a la que la velocidad de condensación del vapor de agua en gotas (que libera calor) es igual a la velocidad de evaporación de las gotas en vapor (que absorbe calor). Depende, por supuesto, de la cantidad de vapor de agua que haya en el aire.

Answer 2

La niebla se evapora cuando entra en tu casa. Si quieres que haya niebla en tu casa, debes intentar llenarla con un par de centímetros de agua para que el interior esté al 100% de humedad.

Es poco probable que tu casa, y la mayoría de los lugares, tengan una humedad del 100% porque no están empapados. Si no es así, el rocío se condensará en cualquier cosa que esté fría, y el agua se escurrirá, probablemente a algún lugar inaccesible. Cuando la temperatura vuelva a subir, el agua ya no podrá evaporarse, por lo que la humedad será inferior al 100%.

Entonces, supongamos que su humedad está por debajo del 100%. Cuando sople la niebla, se mezclará el aire con 100% de humedad a T _{en el exterior} alrededor de la niebla con el aire de X% de humedad a T _{dentro de} en tu casa. Si su casa es bastante más fría que el aire exterior, es posible que la humedad sea superior al 100% a T _mezcla y se condensará aún más niebla en el aire. Pero lo más probable es que tu casa esté a la misma temperatura o más caliente que el aire del exterior.

Entonces, ahora tienes gotas de niebla a (50 + X/2)% de humedad, digamos, donde se han mezclado partes iguales de aire interior y exterior. La niebla se evaporará en el aire, o al menos una parte. Pero si estas gotas de niebla duran lo suficiente, las verás en tu casa. ¿Cuánto durarán?

Corregida la parte de abajo sobre la duración de la misma.

Las gotas resultan tener una tasa de evaporación casi constante:

dD^2 / dt = -K

donde K depende linealmente de la presión parcial de agua que todavía se puede añadir al aire antes de que esté saturado, y D es el diámetro. En "Kinetics and evaporation of water drops in air" de H.J. Holterman (IMAG report 2003 - 12, Wageningen UR, julio de 2003), Tabla 4, vemos que K es una constante de unos 100 μm 2 /s al 90% de humedad y 15C. (E incluso si eso fuera después de la mezcla, eso significaría que su casa es increíblemente húmeda).

Dado que las gotas típicas de las nubes o de la niebla sólo tienen entre 10 y 20 micras de diámetro, incluso en estas condiciones de gran humedad, la mayoría de las gotas no durarán más de 1 a 4 segundos. Con una humedad más típica, durarían una fracción de segundo, lo que significa que la vida de las gotas estaría dominada por el tiempo que tarda en mezclarse el aire exterior y el interior, y no por la evaporación de las gotas en el aire mezclado. Así que para conseguir una cantidad notable de niebla en el interior de una casa habitable, tendría que haber una brisa decente, y entonces lo que se vería principalmente son gotas en el aire que aún no se ha calentado o mezclado con el aire del interior. La niebla se forma normalmente en condiciones más tranquilas, pero tal vez en San Francisco, donde la niebla sopla con una brisa decente, tendrías la oportunidad de ver algo de niebla en el interior.

Answer 3

La niebla / las nubes se forman cuando la temperatura del aire desciende por debajo del punto de rocío. El punto de rocío es la temperatura a la que se alcanza el 100% de humedad relativa. En el punto de rocío y por debajo de él, la condensación supera a la evaporación en los núcleos de condensación, y las gotas pueden sobrevivir.

Hay varias formas de disminuir la temperatura de una masa de aire determinada: Disminuir la presión del aire mediante un movimiento vertical para crear nubes, trasladar el aire a un entorno más frío para crear niebla advectiva (o salir a la calle en invierno y respirar), dejar que el aire húmedo permanezca quieto en una zona deprimida durante la noche para crear niebla radiativa.

Por otro lado, y respondiendo a la pregunta, si una masa de aire se calienta (por ejemplo, entrando en el interior de una casa), la evaporación de las gotas supera a la condensación y la niebla desaparecerá.