Umidade: Significado e Tipos

Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre o significado e os tipos de umidade.

Significado de umidade:

Umidade é um termo geral que indica a quantidade de vapores de água no ar. Existe uma relação estreita entre a umidade e a temperatura do ar. A capacidade do ar para conter vapor de água depende da temperatura. A capacidade de retenção de água do ar aumenta com o aumento da temperatura. Quanto maior a temperatura, maior é a capacidade de retenção de água do ar.

À medida que a temperatura aumenta, a capacidade de retenção de água aumenta lentamente a baixa temperatura e, mais tarde, aumenta muito rapidamente a alta temperatura. A qualquer hora do dia, existe uma diferença entre a pressão de vapor de saturação e a pressão de vapor real. Isso é chamado de déficit de saturação.

Este déficit é muito alto durante os dias secos e de verão e muito baixo nos dias chuvosos. Por causa da temperatura mínima durante as horas da manhã, a capacidade de retenção de água é muito baixa, portanto, umidade máxima é encontrada pela manhã. Por outro lado, a temperatura do ar é máxima no período da tarde, portanto, baixa umidade é encontrada no período da tarde.

Quando os vapores de água entram no ar, o ar fica quente, úmido e mais leve. Sabemos que o peso molecular dos vapores de água é menor quando comparado ao ar seco. Os vapores de água carregam calor sensível, portanto, à medida que a quantidade de vapores de água aumenta, o calor sensível do ar também aumenta.

Como resultado, o ar fica quente, úmido e mais leve. O ar mais leve é ​​mais flutuante e adquire a capacidade de se mover na direção ascendente. Se as correntes de convecção são fortes, o movimento ascendente do ar úmido se torna muito rápido.

Tipos de umidade:

(i) Umidade relativa,

ii) humidade específica,

(iii) rácio de mistura e

(iv) Umidade absoluta.

Eu. Humidade relativa:

A medida da umidade é geralmente chamada de umidade relativa. A taxa de mistura de saturação é usada para determinar a umidade relativa. É definido como a quantidade de vapores de água em gramas disponíveis em um quilograma de ar seco. Uma das medidas mais importantes de umidade é o ponto de orvalho.

Temperatura do Ponto de Orvalho:

A temperatura à qual o ar deve ser resfriado para atingir a saturação é chamada de ponto de orvalho.

Temperatura do Ponto de Gelo:

Quando o ponto de orvalho está abaixo de 0 ° C, os vapores de água mudam diretamente do estado gasoso para o sólido, levando à formação de gelo no solo. Assim, a temperatura do ponto de geada é a temperatura a que ocorre a geada. De fato, a geada é a deposição de cristais de gelo em uma superfície do solo mais fria ou superfície de grama por processo de difusão ou sublimação. Isso ocorre quando o ponto de orvalho e a temperatura do ar caem abaixo do nível de congelamento.

Termômetro de umidade:

Temperatura do bulbo úmido do ar úmido na pressão 'p', temperatura 'T' e razão de mistura 'r' é a temperatura na qual o ar atinge a saturação quando a água é introduzida em pequenas quantidades na temperatura atual e evaporada no ar por adiabático processo a pressão constante até a saturação ser atingida.

Condensação:

Quando o ar fica saturado, a capacidade de retenção de água torna-se insignificante. Quando a temperatura diminui, o vapor de água do ar saturado muda para a água líquida. Essa temperatura é conhecida como ponto de orvalho. O processo é chamado condensação. Assim, a condensação é definida como o processo no qual os vapores de água mudam do estado gasoso para o estado líquido quando o ponto de condensação permanece acima de 0 ° C.

Sublimação:

É definido como o processo no qual os vapores de água mudam diretamente do estado gasoso para o estado sólido quando o ponto de orvalho cai abaixo de 0 ° C. por exemplo, geada.

A temperatura do ponto de orvalho é baseada em quanto vapor de água está no ar. Então, enquanto o ponto de orvalho é dado em termos de temperatura, na verdade é uma medida de umidade.

Podemos usar o gráfico para explicar uma das medidas mais importantes de umidade, o ponto de orvalho. Suponhamos que às 15 horas de um determinado dia a temperatura seja de 32 ° C. O ar tem 10, 83 g de vapor de água por quilograma de ar seco. O gráfico mostra que a 5 ° C o ar está saturado, se tem 10, 83 g de vapor de água por quilograma.

Se o ar se tornar copiador, o vapor de água começará a condensar em água líquida. O orvalho se formará na grama. Isso indica que se o ar for resfriado abaixo de 5 ° C, estará saturado e o orvalho se formará. Em outras palavras, 5 ° C é o ponto de orvalho.

A umidade relativa depende não apenas da quantidade de vapor de água no ar, mas também da temperatura do ar. A tabela a seguir indica a umidade relativa em diferentes temperaturas.

A umidade relativa (UR) é sempre expressa em porcentagem. Suponha que uma massa de ar de 1 kg contenha 9 g de vapores de água a uma dada temperatura e pressão constante. Mas 1 kg de massa de ar tem capacidade para conter 12 g de vapores de água à mesma temperatura e pressão.

. . . UR = 9/12 x 100 = 75%

A umidade relativa também pode ser definida como a razão entre a pressão de vapor real e a requerida para a saturação na mesma temperatura.

A umidade relativa tende a ser maior durante o inverno sobre a terra, exceto durante o período de monções. A umidade relativa é maior nos oceanos durante a temporada de verão.

ii. Umidade específica:

É a relação entre a massa de vapores de água presentes no ar e uma massa de ar unitária, incluindo o vapor de água (ar seco + umidade). É expresso em gramas de vapor de água por kg de massa de ar úmido. A quantidade de vapor de água que o ar pode reter depende da temperatura. A umidade específica a 20 ° C é de 15g por kg. A 30 ° C, é de 26 g por kg e a -10 ° C é de 2 g por kg.

Suponha que 1kg de ar contenha 12 gramas de vapores de água, então a umidade específica do ar é de 12g por kg.

A umidade específica é uma propriedade constante do ar e, portanto, é freqüentemente usada em meteorologia. O valor da umidade específica muda apenas se a quantidade de vapores de água sofrer alguma alteração. Mas não é afetado pelas mudanças na pressão ou temperatura do ar. É diretamente proporcional à pressão de vapor do ar e inversamente proporcional à pressão atmosférica.

A umidade específica é máxima sobre o equador e mínima sobre os pólos. Em uma determinada região, a umidade específica é maior no verão do que no inverno, mas é mais alta nos oceanos do que na terra. A umidade específica do ar seco nas regiões árticas no inverno pode ser tão baixa quanto 0, 2 g por kg.

Importância da Umidade:

Existe uma relação estreita entre umidade e temperatura. Condições de baixa umidade e alta temperatura aceleram a demanda de água das plantas. Sob essas condições, a evaporação aumenta. Se não houver água suficiente disponível para o crescimento normal das plantas, a água é suplementada com o fornecimento de irrigação adicional.

Mas sob condições de sequeiro, as plantas cultivadas sofrem devido ao estresse hídrico gerado por condições de baixa umidade e alta temperatura. Se a tensão da umidade estiver na fase reprodutiva, o rendimento de grãos da cultura de sequeiro diminui drasticamente.

Da mesma forma, umidade e temperatura desempenham um papel importante na disseminação de insetos, pragas e doenças. Condições de alta umidade e alta temperatura tornam o ar úmido, o que é mais favorável para a incidência de doenças de plantas.

Alta umidade pode ocorrer durante a estação chuvosa, devido à enorme quantidade de vapores de água e também durante a temporada de inverno, quando a temperatura é baixa em comparação com a estação das monções. Portanto, a intensidade de insetos, pragas e doenças é maior durante a estação das monções em comparação com a estação de inverno.

iii. Taxa de mistura:

É definido como a razão da massa de vapores de água por unidade de massa de ar seco. Também é definido como a razão entre a densidade dos vapores de água e a densidade do ar seco. Varia de 1 g por kg na zona ártica a 40 g por kg na zona equatorial úmida.

iv. Umidade Absoluta:

É definido como o peso dos vapores de água em um determinado volume de ar. É expresso como gramas de vapores de água por metro cúbico de ar (gm -3 ). A umidade absoluta é raramente usada porque varia com a expansão e contração do ar. Varia com a temperatura, embora a quantidade de vapores de água permaneça constante.

O que indica o ponto de orvalho?

Quando o vapor de água se transforma em líquido ou diretamente em gelo, libera o calor latente para o ar e aquece o ar ligeiramente. Durante a noite, o ar esfria e fica saturado. A temperatura na qual o ar deve ser resfriado para atingir a saturação é chamada de ponto de orvalho.

Portanto, quando o ar esfria até seu ponto de orvalho, a condensação começa a liberar o calor latente de condensação. Este calor latente diminui a diminuição da temperatura. Como resultado, o ar não ficará mais frio do que seu ponto inicial de orvalho a qualquer momento durante a noite.

Durante a temporada de inverno, se a temperatura do ar e o ponto de orvalho estiverem mais próximos no final da tarde, conforme o ar fica mais frio, é provável que haja neblina durante a noite. Verificou-se que se a diferença entre a temperatura do ar e o ponto de orvalho for inferior a 5 ° C, é provável que ocorra a neblina.