Exercicios Meteorologia

1. Responda às questões abaixo:

(a) O que é umidade atmosférica?

É a quantidade total de vapor de água presente na atmosfera, ou seja, só se refere ao conteúdo de água no estado de vapor e não aos estados líquido (como a água em nuvens) e sólido (gelo ou neve). Dessa forma, a umidade atmosférica é um dos mais relevantes elementos que atuam na atmosfera, pois ela exerce influência sobre o grau de temperatura, no regime de chuvas, na sensação térmica e até mesmo na saúde do ser humano.

(b) Quando se inicia o processo de condensação? E que tipo de calor é liberado?

O processo de condensação se inicia quando o vapor de água perde calor, voltando para o estado líquido. Neste processo as moléculas de água precisam liberar energia (calor latente de condensação) equivalente àquela absorvida durante a evaporação. Esta energia tem papel importante na produção de fenômenos violentos de tempo e pode ser responsável pela transferência de grandes quantidades de calor dos oceanos tropicais para posições mais próximas aos polos. O calor latente liberado é uma grandeza física relacionada à quantidade de calor que um corpo precisa receber ou ceder para mudar de estado físico. Durante a mudança de fase a temperatura da substância não varia, mas seu estado de agregação molecular se modifica.

 (c) Quais são as duas formas em que podemos levar o ar a saturar?

Como a pressão de saturação do vapor d’água não depende da pressão atmosférica, assim as duas formas em que podemos levar o ar a saturar em um ambiente são: Reduzindo a temperatura, aumentando a quantidade de vapor de água ou fazendo ambas as manobras.

(d) Umidade relativa baixa implica sempre pouco vapor d’água na atmosfera?

Não. A umidade relativa do ar é uma relação entre a quantidade de vapor de água em um determinado volume, e o volume que haveria se estivesse saturado, sendo que a quantidade de umidade necessária para atingir a saturação dependerá da temperatura. Se a temperatura permanecer constante, teremos uma variação na UR de acordo com a variação do vapor de água. Já se mantivermos o conteúdo de vapor de água constante, a UR irá variar de acordo com a temperatura, porém a quantidade de vapor de água irá permanecer constante.

(e) O que acontece se a temperatura do ambiente estiver acima da temperatura do ponto de orvalho?

A temperatura do ponto de orvalho Td, é definida como a temperatura na qual a saturação ocorre quando o ar é resfriado a pressão constante e sem adição ou remoção de vapor d’agua. Se a temperatura do ambiente estiver acima de Td, a água se manterá na forma de vapor. Caso contrário ela passará gradativamente para a fase líquida, formando o orvalho.

 2. Para uma massa de ar a pressão de 1000 hPa, temperatura de 30ºC e umidade relativa de 50%, calcule:

(a) Pressão de vapor d’água, sabendo que a pressão de saturação de vapor, obtida da tabela própria, em função da temperatura, é 42,43 hPa:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

 (b) Razão de mistura:

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

(c) Umidade específica e umidade específica de saturação:

• Umidade específica:

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

• Umidade específica de saturação:

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

(d) Umidade absoluta e umidade absoluta de saturação:

• Umidade absoluta:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

• Umidade absoluta de saturação:

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

(e) Temperatura do ponto de orvalho:

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

...