Secado – El efecto de la temperatura en la humedad relativa

La primera vez que hablé del secado fue en el blog titulado «No te olvides del secado». En ese blog, recalqué la importancia del secado como parte del proceso de limpieza. En algunos casos, los cambios en el proceso de limpieza pueden afectar al secado pero, por ahora, vamos a concentrarnos en el secado.

Secar significa simplemente eliminar el líquido que queda en las piezas como resultado del proceso de limpieza y aclarado. Esto se logra de dos maneras. Una es la eliminación física. La eliminación física de los líquidos puede ser tan simple como colocar la pieza en una orientación que permita que el líquido se escurra debido a la gravedad. O bien, puede implicar el uso de una ráfaga de aire o algún otro medio como la fuerza centrífuga o la vibración para provocar la eliminación del líquido de la pieza que se está secando. El otro método de secado (y probablemente el más común) es la evaporación. La evaporación del líquido se suele potenciar mediante el uso de calor y el movimiento del aire sobre las piezas.

En principio, el secado por evaporación parecería muy sencillo. La evaporación de líquidos, después de todo, no es nada espectacular. Es un proceso que vemos todos los días. Llueve, la acera se moja. Deja de llover, sale el sol y el agua de la acera se evapora y desaparece. ¡Voilà! Sin embargo, una mirada más profunda revela que la evaporación es más compleja de lo que uno podría pensar. La velocidad de evaporación depende de la temperatura, ¿no es así? Cuanto más alta es la temperatura, más rápido se produce la evaporación? Bueno, en realidad sí, pero en realidad no. La velocidad de evaporación depende más de la humedad relativa que de la temperatura. Pero, de hecho, ambos están interrelacionados. Al aumentar la temperatura del aire, éste puede absorber más líquido y, por tanto, la humedad relativa disminuye. Una menor humedad relativa favorece un secado más rápido. La siguiente tabla y gráfico, que muestran esencialmente los mismos datos, son muy interesantes.

Gráfica de la humedad específica frente a la temperatura
A medida que aumenta la temperatura, aumenta la cantidad de agua necesaria para saturar un volumen específico de aire.
Gráfico que muestra la cantidad de agua en un volumen de aire para producir el 100% y el 50% de humedad relativa en el aire
Este gráfico muestra que a medida que aumenta la temperatura del aire, la cantidad de agua necesaria para saturarlo aumenta exponencialmente. Unos pocos grados de aumento de la temperatura tienen un efecto cada vez mayor en el punto de saturación.

Es un error común creer que el aire puede «retener» más agua a medida que aumenta la temperatura. De hecho, el aire no «retiene» más agua que una esponja. Si se sumerge una esponja en agua y se aprieta varias veces, el agua desplaza el aire de las células de la esponja y, finalmente, el agua ocupa todos los espacios internos de la esponja. La esponja está «saturada» de agua. Cuando se saca la esponja del agua, un gran porcentaje del agua se escurre, ya que no hay nada que la «retenga» realmente en la esponja. El aire con una humedad del 100% está saturado de agua. Si se calienta un volumen de aire saturado de agua, el nivel de saturación disminuye y el aire necesita más humedad para volver a estar saturado (o menos insaturado si eres zurdo). El aire que está saturado de agua tiene una humedad relativa del 100%. El aire que contiene sólo el 50% del agua necesaria para estar totalmente saturado tiene una humedad relativa del 50%. Del mismo modo, si se reduce la temperatura de un volumen de aire saturado, el agua sale del aire en forma de niebla o gotas de agua. El «punto de rocío» es la temperatura a la que el aire se satura por completo. En términos meteorológicos, esto es cuando llueve.

La humedad relativa en porcentaje es el total de agua requerida para un volumen de aire dividido por la cantidad de agua que se necesitaría para saturar totalmente ese volumen de aire. En el secado, es importante entender el papel de la temperatura y la humedad y cómo se relacionan. Exploraré esto más a fondo en el próximo blog.

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