Enunciado

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A pressão de vapor da água (ver Problema 18.88) diminui à medida que a temperatura diminui. Caso o teor de vapor d’água no ar seja mantido constante à medida que o ar se resfria, atinge-se uma temperatura chama de temperatura do ponto de orvalho, em que a pressão parcial se torna igual à pressão de vapor, e o vapor fica saturado. Caso seja resfriado ainda mais, o vapor se condensa em liquido até que a nova pressão fique novamente igual à pressão de vapor naquela temperatura. A temperatura em uma sala é 30   ° C . Um meteorologista resfria uma lata metálica enchendo-a graduamente com água fria. Quando a temperatura da lata atinge o valor de 16   ° C , pequenas gotas de água se formam em sua superfície externa. Qual é a umidade relativa do ar dessa sala com temperatura de 30   ° C ? A tabela seguinte fornece uma lista da pressão de vapor da água em diversas temperaturas:

Passo 1

A medição fornece o ponto de orvalho. A 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.

Assim, a umidade relativa é 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

Passo 2

A experiência mostra que o ponto de orvalho é 16,0   ° C , então a pressão parcial do vapor de água a 30,0   ° C   é igual à pressão de vapor a 16,0   ° C , que é 1,81 × 10 3   P a .

Assim, a umidade relativa é:

1,81 × 10 3 P a   4,25 × 10 3 P a   = 0,426 = 42,6 %

Passo 3

Quanto mais baixo o ponto de orvalho for comparado à temperatura do ar, menor a umidade relativa.

Resposta

42,6 %

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