Como é que a pressão do ar se relaciona com a humidade?

A2A: Como é que a pressão do ar se relaciona com a humidade?

Parece simples de responder, mas na verdade não é. Eu quero responder isso, já que há uma boa física e química envolvida aqui que muitos podem não saber. Então vamos suster a respiração e mergulhar no básico.

P>Primeira umidade do ar não é absoluta. Você ouve no rádio ou na TV que a umidade é de 40% hoje e eles relatam isso como se fosse uma temperatura com uma escala absoluta. Não é. Essa porcentagem que você ouve é na verdade a proporção de umidade dissolvida do ar para a saturação da água pressão parcial.

Então o que significa água dissolvida. Imagine que água é açúcar e ar é uma xícara de café. quando você derrama açúcar no café e mexe, parte dele se dissolve e parte dele não se dissolve e fica girando no líquido e talvez até se assentando no fundo. A água é a mesma no ar. Parte dela é vapor de água dissolvido (molecularmente disperso) no ar e parte dela está na segunda fase (gotículas líquidas e quaisquer tufos de água suspensos no ar). A segunda fase talvez seja chuva, nuvens e nevoeiro, neve, granizo em suspensão, etc. Para a umidade, a única que é importante é a quantidade de vapor de água. Você precisa puxar o ar e passá-lo através de um filtro para separar a água não dissolvida, mantendo-a exatamente à mesma temperatura para não evaporar a segunda fase ou condensar a fase de vapor. Após a filtragem, então você refrigera o ar até bem abaixo de zero para condensar toda a água e medir a quantidade de água. A seguir você converte a quantidade de água que você mediu em uma pressão STD equivalente da lei do gás. Em seguida você divide a pressão calculada da água da lei do gás pela pressão total do ar nessa posição e isso lhe dá a pressão parcial da água na atmosfera.

Finalmente você procura na tabela para essa temperatura a pressão de saturação (máxima) da água e divide a pressão parcial medida da água pela pressão parcial da água de saturação e expressa a razão como uma porcentagem. Essa percentagem é o que as notícias geralmente relatam que é essencialmente a razão entre a água dissolvida no ar e a máxima água possível que pode ser dissolvida antes da condensação começar. O termo científico para isso é Porcentagem de Umidade Relativa ou Umidade para abreviar.

Agora à sua pergunta. Como a quantidade de saturação depende da temperatura e da pressão, para a mesma quantidade de água no ar a umidade dependerá tanto da temperatura quanto da pressão. Como mencionado em outra resposta, o efeito da temperatura sobre a pressão de saturação é grande. É matematicamente o que é chamado de dependência Arrhenius (exponencial de 1/T), portanto é um efeito forte. A dependência da pressão é geralmente linear, mas à medida que se sobe e sobe nas montanhas, uma queda mais rápida do que linear na pressão total acontece. Portanto, é difícil descrever a dependência real da pressão. Basta saber isto. A umidade relativa do ar é um índice de conforto. Quando você está em baixo (1 a 5%) o ar parece seco e sua pele racha. Quando está 20-50%, é confortável. 50 a 85% é o ar húmido e húmido e a pele fica macia e sedosa. Acima de 85% é realmente úmido e especialmente se estiver quente e úmido é um desconforto infernal. A humidade pode ser (e eu já a vi algumas vezes em Nova Deli e no Tennessee) superior a 100% até 110%, provavelmente. Isso é ar supersaturado. Se o ar é assim, às vezes você vê que está chovendo sem uma única nuvem no céu. Isso é condensação direta de uma solução supersaturada.

Mais informação?! É por isso que homens e mulheres do tempo gastam mais tempo no cabelo do que na explicação. É complicado! A propósito. Isto ainda é apenas uma parte da história. A pressão de saturação também depende da química do ar. Certos compostos no ar aumentam ou reduzem a solubilidade da água no ar. Mas essa é a história para outro A2A.