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A umidade relativa do ar fornece o grau de concentração de vapor de água em um ambiente. Quando essa concentração atinge 100% (que corresponde ao vapor saturado) ocorre uma condensação.
A umidade relativa (UR) é obtida fazendo-se uma comparação entre a densidade do vapor d’água presente no ar e a densidade do vapor se este estivesse saturado, ou seja, UR = densidade do vapor d’água presente no ar/ densidade do vapor d’água saturado
A tabela a seguir fornece a concentração máxima de vapor d’água (em g/cm3) medida nas temperaturas indicadas.
Temperatura
\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right)
Concentração
máxima
\left(\mathrm{g} / \mathrm{cm}^{3}\right)
0 5,0
5 7,0
10 9,0
12 12
15 14
18 18
20 20
24 24
28 28
30 31
32 35
34 36
36 40
Em um certo dia de temperatura 32{ }^{\circ} \mathrm{C} e umidade relativa de 40 \%, uma pessoa percebe que um copo com refrigerante gelado passa a condensar vapor d’água (fica “suado”).
Nessas condições, a temperatura, em { }^{\circ} \mathrm{C}, do copo com o refrigerante era, no máximo,
A) 5
B) 10
C) 15
D) 20

Passo 1

O enunciado trata de um fenômeno de condensação num copo gelado em dia de temperatura ambiente de 32^\circ\mathrm{C} e umidade relativa de 40\%. Para resolver, precisamos calcular a densidade real do vapor d’água no ar a 32^\circ\mathrm{C} e, em seguida, achar na tabela a temperatura em que a densidade de vapor saturado iguala essa densidade real (ponto de orvalho).

Passo 2

A densidade real do vapor d’água no ar é dada por
\rho_{\text{real}} = \text{UR}\times\rho_{\text{sat}}(32^\circ\mathrm{C}).
Na tabela, \rho_{\text{sat}}(32^\circ\mathrm{C}) = 35\\ \mathrm{g/cm^3} e \text{UR}=40\%=0,4. Logo,
\rho_{\text{real}} = 0,4 \times 35 = 14\\ \mathrm{g/cm^3}.

Passo 3

O ponto de orvalho é a temperatura na qual a densidade de vapor saturado na superfície do copo iguala \rho_{\text{real}}=14\\ \mathrm{g/cm^3}. Pela tabela, vemos que em 15^\circ\mathrm{C} a concentração máxima é 14\\ \mathrm{g/cm^3}.

Passo 4

Para ocorrer condensação, a temperatura do copo deve ser menor ou igual ao ponto de orvalho. Então, a temperatura máxima do copo em que ele começa a “suar” é 15^\circ\mathrm{C}.

Resposta

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