Umidade do Ar. Prof. Fábio Marin

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA "LUIZ DE QUEIROZ" DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE BIOSSISTEMAS LEB 306 Meteorologia Agrícola 1 o Semestre de 18 Umidade do Ar Prof. Fábio Marin

2 Composição da Atmosfera Gases Nitrogênio (N 2 ) Oxigênio (O 2 ) Argônio (Ar) Dióxido de Carbono (CO 2 ) O 3, H 2, Cr, Xe, Me Vapor d água % volume 78,08,94 0,93 0,003 (var.) traços 0-4

3 Lei de Dalton das Pressões Parciais Cada constituinte da atmosfera exerce uma pressão sobre a superfície independente da presença dos outros. Desse modo, a pressão total, ou PRESSÃO ATMOSFÉRICA - Patm, é igual a soma das pressões de cada gás ou vapor. Se a pressão de interesse for a pressão de vapor d água (e a ) Patm = Par + e a

4 Pressão de vapor d água O símbolo e a representa a pressão exercida pela massa de vapor d água existente na atmosfera, que pode variar de zero a um valor máximo chamado de pressão de saturação de vapor (e s ). O valor de e s é dependente da temperatura na forma e s = 0,6108 * 10 [7,5*tar/(237,3 + tar)] conhecida com Equação de Tetens

5 Equação de Tetens Gráfico Psicrométrico es (kpa) ,5* Tar e s 0,6108 *10 237, 3Tar Temperatura do Ar ( o C)

6 Déficit de Pressão de Vapor (De ou DPV) a Pressão Atual de Vapor

7 Definições Pressão Atual de Vapor (ea) Pressão exercida pelo vapor d água na condição de ar não saturado. É determinada através da equação psicrométrica: e a e s ( Tu) A* P*( Ts Tu) e s(tu) é a e s na temperatura Tu; A é o coeficiente Psicrométrico (0,00067 o C -1 p/ ventilados e 0,00080 o C -1 para não ventilados). P é a Pressão Atmosférica (kpa). Ao produto A*P denomina-se constante psicrométrica (). Considerando P=93kPa, tem-se = 0,062 Kpa o C -1 ou = 0,074 Kpa o C -1

8 Psicrômetros Dois termômetros - um com bulbo úmido e outro seco, permitindo a estimativa da pressão parcial de vapor

9 Umidade Relativa do ar (UR) Relação entre a quantidade de vapor existente no ar e que existiria se o mesmo estivesse saturado na mesma temperatura. UR e e a s ou UR UA US

10 es, ea (kpa) UA (g/m 3 ) Temperatura (oc) UR(%) Umidade Relativa do ar (UR) :00 6,0 5,0 2:00 Temp UR 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 :00 Média Tar=27,5 o C UR=62% 22:00 0 Petrolina 18/01/ ,0 15 3,0 2,0 1,0 0,0 Média es=3,7kpa ea=2,2kpa UA=15 g/m 3 es ea UA :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 :00 22:00 Petrolina 18/01/05

11 es, ea (kpa) UA (g/m 3 ) Temperatura (oc) UR(%) Umidade Relativa do ar (UR) Temp UR Média Tar=23,7 o C UR=86% :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 :00 22:00 Campinas 18/01/05 4,5 21 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Média es=2,9kpa ea=2,5kpa UA=18g/m 3 es ea UA :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 :00 22:00 Campinas 18/01/05

12 es, ea (kpa) UA (g/m 3 ) Temperatura (oc) UR(%) Umidade Relativa do ar (UR) Temp UR Média Tar=27,8 o C UR=81% :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 :00 22:00 Teresina 18/01/05 6,0 24 5, , ,0 2,0 1,0 Média es=3,8kpa ea=2,9kpa UA=21g/m 3 es ea UA ,0 19 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 :00 22:00 Teresina 18/01/05

13 es, ea, DPV (kpa) Tar (oc) Umidade Relativa do ar (UR) 4,0 es DPV ea Tar 30 3,0 24 2,0 1, ,0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0

14 Temperatura do Ponto de Orvalho Temperatura abaixo da qual há saturação do ambiente. To 237,3 7,5 ea log 0,6108 ea log 0,6108

15 Umidade absoluta Massa de vapor d água por metro cúbico de ar UA 2,168 ea ( g m 3 ) T ( kelvin)

16 Umidade Específica Massa de vapor d água por unidade de massa de ar q e 0,622 a ( g / g) P atm

17 Umidade do ar, Nevoeiros e Neblina Cumbica Congonhas

18 Umidade do ar, Nevoeiros e Neblina Congonhas Cumbica

19 Exercício 1 Em uma estufa para produção de flores, um produtor instalou um sistema de nebulização para reduzir a temperatura do ar nos horários mais quentes do dia. Com base na literatura, o produtor identificou que a espécie passa a sofrer estresse térmico sempre que a temperatura do ar atinge 37 o C. Por isso, o sistema é acionado toda vez que a temperatura do ar atinge esse valor e permanece ligado por 2 minutos. O sistema de nebulização tem vazão de 150 litros por hora e a estufa tem volume 1500 m 3. Certa vez, o sistema foi acionado e a umidade inicial era de 41%. Sabendo que a temperatura caiu para 27 o C após o processo, calcule a umidade relativa assim que a aspersão foi encerrada. Admita densidade do ar de 1,2 kg m 3.

20 Exercício 2 Observe a figura abaixo e calcule a temperatura no ponto D. Admita que todo vapor foi dissipado na forma de precipitação durante a ascensão da massa de ar. No ponto A, a parcela de ar em ascensão tinha temperatura de 23,5 o C e umidade relativa de 72%.