¿Qué es la humedad específica?
La humedad específica (q) es la relación entre la masa de vapor de agua y la masa total del aire húmedo de una porción de atmósfera. A diferencia de la humedad relativa, no varía cuando el aire se calienta o se enfría (siempre que no se produzca condensación), lo que la convierte en una magnitud muy fiable en meteorología, ingeniería de climatización (HVAC) y ciencias atmosféricas. Suele expresarse en kilogramos de vapor por kilogramo de aire húmedo (kg/kg) o, de forma más práctica, en gramos por kilogramo (g/kg).
Cómo usar esta calculadora
Introduce la presión de vapor de agua e y la presión total del aire p en las mismas unidades (esta herramienta utiliza hectopascales, hPa, que equivalen a milibares). La calculadora devuelve la humedad específica tanto en g/kg como en kg/kg. Para obtener e, puedes multiplicar la presión de vapor de saturación a la temperatura del aire por la fracción de humedad relativa.
La fórmula explicada
La ecuación de trabajo es:
$$q = \frac{0.622 \cdot \text{Presión de vapor (hPa)}}{\text{Presión total (hPa)} - 0.378 \cdot \text{Presión de vapor (hPa)}}$$
La constante 0,622 es la relación entre la masa molar del agua (≈18,02 g/mol) y la del aire seco (≈28,96 g/mol). El término \(0.378 = 1 - 0.622\) del denominador tiene en cuenta que el vapor desplaza al aire seco, corrigiendo la aproximación más sencilla de la razón de mezcla para que el resultado sea la humedad específica real y no la razón de mezcla.
Ejemplo resuelto
Supongamos que la presión de vapor es \(e = 20\) hPa y la presión total es \(p = 1013{,}25\) hPa. Entonces el denominador es $$1013{,}25 - 0{,}378 \times 20 = 1013{,}25 - 7{,}56 = 1005{,}69.$$ El numerador es $$0{,}622 \times 20 = 12{,}44.$$ Así, $$q = \frac{12{,}44}{1005{,}69} \approx 0{,}012370 \ \text{kg/kg},$$ es decir, unos 12,37 g/kg.
Preguntas frecuentes
¿La humedad específica es lo mismo que la razón de mezcla? No. La razón de mezcla es la masa de vapor por masa de aire seco; la humedad específica es la masa de vapor por masa de aire húmedo. Sus valores son parecidos en condiciones atmosféricas normales, pero se definen de forma distinta.
¿Qué unidades debo usar? Emplea la misma unidad de presión para e y para p: la relación es adimensional. La humedad específica resultante es, por tanto, independiente de las unidades (kg/kg) y se suele escalar a g/kg.
¿Por qué q es estable frente a la temperatura? Porque es una relación de masas. Calentar el aire sin añadir ni quitar agua cambia el volumen y la humedad relativa, pero las masas de vapor y de aire permanecen fijas, de modo que q no varía.
