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13 de fev de 2011

UMIDADE RELATIVA DO AR: INSTRUMENTO DE MEDIÇÃO (PSICRÔMETRO) E SEU FUNCIONAMENTO

Conceito de umidade relativa do ar. A umidade relativa do ar é a razão entre a pressão parcial de vapor (pv) exercida pelas moléculas de água presentes no ar e a pressão de saturação (pvs), nessa mesma temperatura, ou seja:
UR% = (pv/pvs) 100
Em termos práticos poderíamos dizer que um certo valor de umidade relativa do ar em dado momento (77%, por exemplo) é a quantidade de vapor d’água que o ar contém como porcentagem do que este ar poderia conter se estivesse totalmente saturado (como num dia de muita chuva).
O instrumento de medição: psicrômetro. Mede-se a umidade relativa do ar utilizando-se o psicrômetro (ou termo-higrômetro), um aparelho simples dotado de dois termômetros: um que é mantido com o bulbo livre (chamado de termômetro de bulbo seco) e um cujo bulbo é envolvido em tecido de algodão, que absorve água (chamado de termômetro de bulbo úmido).
Os instrumentos mostrados no vídeo, para demonstração, são: um psicrômetro de aspiração, de fabricação suíça e um termo-higrômetro do tipo “de parede”, de fabricação nacional (Incoterm, Indústria de Termômetros). Em ambos os aparelhos, recomenda-se usar água filtrada.
Podemos também confeccionar um psicrômetro (tipo “giratório”), adquirindo-se dois termômetros simples (do tipo usado para estufa de laboratório). O termômetro sugerido tem uma faixa de temperatura de -10oC e +50oC. Numa placa (de papelão, por exemplo), fixam-se os dois termômetros com fita adesiva transparente, mantendo-se os bulbos dos termômetros para fora da placa. Envolve-se um dos bulbos em tecido de algodão que absorve água. Os termômetros devem ficar a uma distância mínima um do outro, de 10 cm.
Alguns aspectos teóricos. A quantidade de vapor d’água que possa existir na atmosfera é limitada para cada valor de temperatura. Temperaturas mais elevadas possibilitam que o ar contenha mais vapor d’água do que temperaturas mais baixas.
Pormenores físico-químicos relacionados à psicrometria podem ser vistos em “LOPES, R.P. et al. (2000) Princípios básicos de psicrometria. In: SILVA, J.S. Secagem e armazenagem de produtos agrícolas. 1ª. Ed. Viçosa, Edit. Aprenda Fácil, pp39-62”. Nessa publicação podem ser vistas as equações e representações gráficas relacionadas a todo o processo de medição, incluindo as constantes psicrométricas adotadas para o psicrômetro com ventilação (ar aspirado), que é de 6,7X10-4 oC-1 e para o psicrômetro sem movimentação de ar, que é de 8,0X10-4 oC-1. Há também tabela específica para corrigir o efeito da pressão atmosférica conforme a altitude do local onde esteja se efetuando a medição da umidade relativa do ar.
Procedimento de medição. Ao se efetuar a medição da umidade relativa do ar utilizando-se o psicrômetro ou termo-higrômetro de parede da Incoterm ou o tipo “giratório”, é aconselhável que se faça curtos movimentos de vai e vem com o aparelho (conforme mostrado no vídeo), a fim de se pôr os bulbos em contato com o ar em volta e de se desfazer a camada de saturação de umidade que se forma em volta do bulbo úmido. Deve-se convencionar o tempo e a força do movimento, para que diferentes pessoas que efetuem as medições obtenham resultados similares.
São então anotados os valores de temperatura de ambos os termômetros. E numa tabela psicrométrica obtém-se o valor de umidade relativa do ar. Chamo a atenção para as duas formas de tabela psicrométrica disponíveis. Na tabela que acompanha o psicrômetro da Incoterm observa-se na coluna vertical da esquerda o valor da temperatura do termômetro de bulbo seco e na linha horizontal superior da tabela observa-se a diferença das temperaturas obtidas pelos dois termômetros. Exemplo (mostrado no vídeo): a temperatura do termômetro de bulbo seco foi 27oC e do termômetro de bulbo úmido foi 24oC. Na tabela, na coluna vertical da esquerda, marca-se o valor 27 e na linha horizontal superior marca-se a diferença entre os valores obtidos dos dois termômetros, ou seja, 3. As linhas traçadas a partir do valor 27 (horizontalmente) e do valor 3 (verticalmente), conduzem a um “ponto de encontro” com valor 77. Portanto, a umidade relativa do ar do ambiente sob medição, é de 77%. OBS.: a tabela psicrométrica pode ser obtida na internet.
O significado ecológico de umidade relativa do ar. Deve-se observar que a existência de uma cobertura vegetal densa, uma mata por exemplo, contribui para uma umidade relativa mais elevada do que numa área desnuda ou com vegetação rasteira, como numa pastagem. Observe-se também que nos ambientes com vegetação densa, a temperatura do termômetro de bulbo seco (temperatura do ar) é geralmente mais baixa. O ser humano e grande maioria dos animais e plantas terrestres convivem bem numa atmosfera com umidade entre 60% e 80%, como ocorre no litoral brasileiro em geral e nos locais próximos a ecossistemas com matas. No planalto central brasileiro, com predominância de vegetação não muito densa (campos cerrados) a umidade é mais baixa. Em Brasília (altitude média de 1100 m) a umidade atinge valores muito baixos (menos de 10%, em setembro, por exemplo), tornando o ambiente “inadequado à atividade humana”. Em Brasília, o paisagismo com predominância de gramados, em substituição às árvores do cerrado, não contribui para manter a umidade mais elevada. Muitas plantas do cerrado, não somente árvores como também arbustos, têm sistema radicular profundo (muitas delas com cerca de 20m de profundidade) que atinge o lençol freático, aumentando a evapotranspiração. Nem o lago Paranoá, projetado para aumentar a umidade relativa do ar, surte o efeito desejado!

4 comentários:

Castelo disse...
Este comentário foi removido pelo autor.
Castelo disse...
Este comentário foi removido pelo autor.
Vanessa Vaseli disse...

Muito bacana! Explicação sucinta e esclarecedora. Obrigada professor!

japoleo japoleo disse...
Este comentário foi removido pelo autor.