Temperatura de bulbo húmedo

La temperatura de bulbo húmedo ($t_{bh}$) es la temperatura de equilibrio que alcanza una superficie mojada cuando el agua se evapora desde ella hacia el aire que la rodea, a presión constante.

Principio físico

Al evaporarse, el agua toma calor latente de la superficie y la enfría. Se llega al equilibrio cuando el calor que aporta el aire (por conducción y convección) iguala al calor que se lleva la evaporación. Esa temperatura de equilibrio es $t_{bh}$.

Relación con otras temperaturas

$t_{bh}$ ≤ $t$ (temperatura seca)
$t_{bh}$ ≥ $t_r$ (temperatura de rocío)

La igualdad $t_{bh}$ = $t_r$ se da con φ = 100 % (aire saturado).

Ecuación psicrométrica

Presión parcial del vapor a partir de dos termómetros (relación de Sprung):

$$p_v = p_{vs}(t_{bh}) - A \cdot p \cdot (t - t_{bh})$$

donde:

• $p_{vs}$($t_{bh}$): presión de saturación del vapor a $t_{bh}$ [Pa]
• $A \approx 6{,}62 \times 10^{-4}\ \text{K}^{-1}$: coeficiente psicrométrico (para un psicrómetro ventilado de tipo Assmann)
• $p$: presión atmosférica [Pa]
• $t$: temperatura seca [°C]

La humedad específica se obtiene después con $W = 0{,}622 \cdot \dfrac{p_v}{p - p_v}$.

Aplicaciones prácticas

Enfriamiento evaporativo:
El aire puede enfriarse como máximo hasta $t_{bh}$. La eficiencia del enfriador evaporativo es $\eta_a = \dfrac{t_1 - t_2}{t_1 - t_{bh}}$.

Torre de refrigeración:
La temperatura mínima del agua a la salida se acerca a la $t_{bh}$ del aire exterior (la diferencia es la aproximación de la torre).

Índice WBGT (Wet-Bulb Globe Temperature):
Combina $t_{bh}$, la temperatura de globo y la temperatura seca; la norma UNE-EN ISO 7243 lo usa para evaluar el estrés térmico de los trabajadores.

Medición

Un psicrómetro ventilado de tipo Assmann (un ventilador hace pasar el aire por las sondas seca y húmeda, dentro de tubos protegidos) o una sonda capacitiva de temperatura y humedad que calcula $t_{bh}$ por software.

Se trata a fondo, con fórmulas y ejemplos resueltos, en el artículo Temperatura de bulbo húmedo.