Enunciado

Em um dia de primavera no Rio de Janeiro, a temperatura do ar nas vizinhanças do solo é 28   ° C . Cúmulos são nuvens que parecem flocos de algodão, formando-se em altitudes nas quais a temperatura do ar é igual à temperatura do ponto de orvalho (ver Problema 18.89). Se a temperatura do ar diminui com a altitude a uma taxa de 0,6   ° C / 100   m em que altura aproximada acima do solo os cúmulos se formam quando a umidade relativa no solo for a) 35 % ? b) 80 % ? Sugestão: use a tabela do Problema 18.89.)

Passo 1

Usando a definição de umidade relativa: é definida como a pressão parcial do vapor d’água no ar dividida pela pressão de vapor de água na mesma temperatura, expressa como uma porcentagem. E dada por:

u m i d a d e   r e l a t i v a = p r e s s ã o   p a r c i a l   d o   v a p o r   d e   á g u a   à   t e m p e r a t u r a   T p r e s s ã o   d e   v a p o r   d a   á g u a   à   t e m p e r a t u r a   T

e a seguinte tabela de pressão de vapor (do Problema 18.89.):

A 28,0   ° C , a pressão de vapor da água é 3,78   ×   10 3   P a

Passo 2

  1. Para uma umidade relativa de 35 % , a pressão parcial do vapor de água é:
  2. 0,35 3,78 × 10 3   P a = 1,323 × 10 3 P a

    Passo 3

  3. Isso é próximo da pressão do vapor a 12   ° C , que estaria a uma altitude:

30 ° C - 12 ° C 0,6 ° C / 100 m = 3 k m

sobre o chão.

Para uma umidade relativa de 80 % , a pressão do vapor será igual à pressão da água em torno de 24   ° C , correspondendo a uma altitude de cerca de 1 k m .

As nuvens se formam a uma altura mais baixa quando a umidade relativa da superfície é maior.

Resposta

  1. 1,323 × 10 3 P a
  2. 3 k m
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