Um tanque contém 15 kg de ar seco e 0.17 kg vapor de água a
e 100 kPa de pressão total. Determine
A umidade absoluta
A umidade absoluta
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações:
- Massa de ar seco:
. - Massa de vapor de água:
. - Temperatura:
(informação fornecida, mas não necessária para o cálculo pedido). - Pressão total:
(informação fornecida, mas também não necessária para o cálculo pedido).
O que o enunciado pede:
- Determinar a umidade absoluta.
Passo 2
O que é “umidade absoluta” neste contexto e qual fórmula usar.
Explicação didática curta e direta:
- Em termodinâmica do ar úmido, a “umidade absoluta” (também chamada de razão de mistura ou razão de massa, dependendo do autor) normalmente significa a massa de vapor de água por unidade de massa de ar seco.
- A fórmula é simples:
onde
é a umidade absoluta (unidades:
),
é a massa de vapor de água e
é a massa de ar seco.
Breve justificativa: essa razão é útil porque descreve quanto vapor existe para cada quilograma de ar seco — é uma quantidade conservada se não houver entrada/saída de ar seco.
Passo 3
Aplicando a fórmula com os números dados.
Escrevendo a conta:
Fazendo a divisão passo a passo (uma forma simples de ver no caderno):
Passo 4
Calcule o valor numérico da fração
.
Podemos dividir:
cabe em
como
.
Assim:
Passo 5
Expressões alternativas e interpretação prática.
- Frequentemente é mais intuitivo dar esse valor em gramas de vapor por quilograma de ar seco:
- Interpretação: há cerca de
gramas de vapor de água para cada quilograma de ar seco — valor razoavelmente baixo, típico de ar não saturado.
Passo 6
Dicas para a prova (amigável e prática)
- Se na prova você receber apenas massas (como aqui), não precisa de temperatura ou pressão para calcular a umidade absoluta — só divida as massas.
- Lembre-se da unidade: sempre informe se é
ou . Muitos exercícios pedem por ser mais legível. - Se pedirem “umidade relativa”, aí sim será necessário usar temperatura e pressão parcial do vapor; não confundir os dois conceitos.