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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!

Um comentário:

Profedir disse...

Sou professor com licenciatura em ciências biológica. Devido ao concurso ministro aulas de Ciências. Quero agradecer por este conteúdo que me foi muito útil para compreensão do conteúdo para que preciso ministrar no 8º ano.