Defina e exemplifique:
Umidade absoluta
Umidade absoluta
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) uma definição de “Umidade absoluta” e (2) um exemplo que ilustre essa definição. Não foram fornecidos outros dados numéricos no enunciado.
Passo 2
Definição direta e simples: a umidade absoluta é a quantidade de massa de vapor d’água presente por unidade de volume de ar. Em linguagem matemática isso se escreve como
onde
é a umidade absoluta (em
),
é a massa de vapor d’água (em
) e
é o volume de ar (em
). Pense assim: quantos gramas de vapor existem dentro de um metro cúbico de ar.
Passo 3
Como calcular na prática usando física simples (lei dos gases ideais). O vapor d’água, em condições de atmosfera comum, comporta-se apropriadamente como um gás ideal. A lei dos gases para o vapor escreve
onde
é a pressão parcial do vapor (em
),
é a constante específica do vapor d’água e
é a temperatura absoluta (em
). Daí isolamos
:
Aqui
costuma ser tomado como
. Essa fórmula é muito prática porque transforma o problema em: conheço
e
, então obtenho
.
Passo 4
Explicando as variáveis e unidades (sem mistério):
-
é a umidade absoluta em . Para usos práticos costuma-se multiplicar por para obter . -
é a pressão parcial do vapor d’água em (ou ). Se você tem a umidade relativa e a pressão de saturação , então (com em fração, ex.: para ). -
é a temperatura em kelvin: . -
é a constante dos gases para vapor d’água.
Passo 5
Diferença rápida e importante (pra você não confundir na prova):
- Umidade absoluta
: massa de vapor por volume ( ou ). - Umidade relativa (RH): razão entre a pressão parcial do vapor e a pressão de saturação à temperatura corrente; é uma porcentagem. A mesma
pode corresponder a diferentes umidades absolutas se a temperatura mudar. - Umidade específica (às vezes chamada mixing ratio ou specific humidity) é massa de vapor por massa de ar seco; é distinta da umidade absoluta.
Passo 6
Exemplo numérico passo a passo (faça assim na prova): ar a
com
de umidade relativa. Primeiro obtenha a pressão de vapor de saturação a
. Um valor tabelado comumente usado é
Com
temos a pressão parcial do vapor
A temperatura absoluta é
Aplicando a fórmula
Agora faça as contas passo a passo (na prova faça aproximações conscientes):
Convertendo para gramas por metro cúbico:
Interpretação: ar a
e
RH contém cerca de
gramas de vapor por metro cúbico.
Passo 7
Outro comentário prático rápido: ar saturado a
teria
aproximadamente o dobro desse valor (cerca de
), porque
RH significa
. Assim, temperaturas mais altas permitem muito mais vapor por volume antes de atingir saturação — por isso o ar quente “suporta” mais humidade absoluta.
Resposta
Definição: Umidade absoluta é a massa de vapor d’água por unidade de volume de ar,
, e pode ser calculada por
.
Exemplo: Ar a com
de RH tem
,
e portanto
.
Exemplo: Ar a