Umidade relativa – Como é definido e calculado?

O primeiro passo na jornada para dominar os parâmetros de umidade é entender pressões parciais. Começaremos nossa jornada pelo mar, com um quadrado de um metro desenhado na areia. Agora, imagine que há uma coluna de ar subindo pela atmosfera e no espaço, com um peso de ar de cerca de 10.300 kg. Esta massa de ar gera pressão hidrostática com uma força de 101.325 Newtons por metro quadrado.
Isso define uma unidade de pressão chamada Pascal [Pa]: Newtons por metro quadrado. Essa é a pressão total. O ar que respiramos é uma mistura de gases, onde os principais componentes são nitrogênio (N2), oxigênio (O2), vapor de água (H2O), argônio (Ar) e dióxido de carbono (CO)2). Esses componentes podem ser expressos usando a lei de Dalton de pressões parciais:

O componente com a concentração que mais varia é o vapor de água, e desempenha um papel importante na afetação do clima e do clima, bem como inúmeros processos industriais e outros aspectos de nossas vidas cotidianas.
Na terra, a água existe em três formas diferentes: gelo, água e gás. A quantidade máxima de água gasosa é ditada pela temperatura: quanto maior a temperatura, maior a pressão parcial do vapor de água, ou seja, há mais água dissolvida no ar. A pressão máxima de vapor de água a uma temperatura específica é chamada de pressão de saturação de vapor de água. A pressão do vapor de água não pode exceder esse limite, e uma maneira simples de provar este fato é olhar para as nuvens no céu. Nuvens são formadas quando a pressão de saturação do vapor de água foi atingida e o ambiente não pode mais segurar a água em sua fase vaporosa, o que significa que algumas delas se condensam em pequenas gotículas que podem eventualmente cair sobre nós como chuva. A umidade relativa do ar (%RH) é um conceito que define qual porcentagem de vapor de água está presente nessa temperatura em relação ao ponto de saturação.



Quando está chovendo, é obviamente 100 % RH lá em cima nas nuvens onde as gotículas estão se formando. Embora os instrumentos e tecnologias disponíveis para nós tenham melhorado muito ao longo dos anos, o clima ainda pode às vezes nos surpreender. Nós humanos tendemos a tentar controlar nosso meio ambiente, e isso levou a grandes avanços no desenvolvimento tecnológico e industrial. Podemos criar ambientes controlados dependendo da nossa necessidade, seja para a secagem de roupas ou para a fabricação de tecnologia de ponta a partir de materiais altamente sensíveis.

O que uma camisa de algodão molhada, conduzindo sais usados para a fabricação de baterias de lítio, e um Sensor de polímero humicap de filme fino^® têm em comum? A resposta é que são todos materiais higroscópicos, o que significa que atraem moléculas de água de seu ambiente circundante até chegarem a um estado de equilíbrio. Aqui, a umidade relativa desempenha um papel importante porque o teor de umidade de equilíbrio de um material está intimamente relacionado ao nível de umidade relativa. Felizmente, posso confiar que a bateria do meu celular foi fabricada em um ambiente controlado e protegida de uma forma que tolera respingos ocasionais. E a camisa de algodão que se molhou na chuva? Não seca tão bem ao ar livre enquanto chove – mesmo que eu o proteja da chuva. No entanto, eu posso aumentar muito a taxa de secagem da camisa colocando-a em uma secadora de roupas. Por que a camisa seca mais rápido a uma alta temperatura? Há menos umidade no armário de secagem? A resposta curta é que o ar é relativamente mais seco a temperaturas elevadas. Isso significa que a umidade relativa do ar dentro da secadora é menor e, portanto, a camisa de algodão busca alcançar o equilíbrio com seu entorno e eventualmente se torna mais seca.
A umidade relativa é a razão da pressão do vapor de água com a pressão do vapor de saturação a uma determinada temperatura. Se você quiser aprofundar seu conhecimento de como calcular umidade relativa, quantidades relacionadas e muitos outros parâmetros de umidade, acesse o link para acessar a Calculadora de Umidade Vaisala