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Temperatura mínima no resfriamento evaporativo

Boa tarde professor Lang, gostei da seguinte postagem: Condicionador de ar portátil: entrega o que promete?  Aqui no sertão do Piauí, cuja temperatura média é 39°C e a umidade relativa do ar gira em torno de 30% – chegando não raras vezes a 20%, esse tipo de equipamento é comum e vital. Nos meses de pico de calor, conhecidos como B-R-O Bró, os condicionadores de ar parecem pouco eficientes e o que torna o dia-a-dia mais suportável são esses climatizadores que se valem do resfriamento evaporativo da água.

Será que é possível, se fizer sentido, estimar um limite para a redução de temperatura do ar em frente a um climatizador que utilize o resfriamento evaporativo? A sensação que tenho é que aqui, por ser muito seco, eles devem reduzir mais do que ~11°C.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - IF-UFRGS

Sim, é possível se estimar a máxima redução na temperatura do ar decorrente do resfriamento evaporativo da água.

A temperatura de bulbo úmido é a temperatura mais baixa que pode ser alcançada por meio do resfriamento evaporativo da água. Ela é determinada experimentalmente usando um termômetro com o bulbo envolto em um pavio de tecido (usualmente musselina) umedecido por água. Na superfície úmida do tecido, a água começa a evaporar, absorvendo energia do termômetro e fazendo com que a temperatura diminua.

Este processo de abaixamento da temperatura não cessa enquanto o ar puder absorver umidade. Se o ar estiver totalmente saturado de vapor de água, por – exemplo, em uma manhã com neblina, quando a umidade relativa atinge 100% –  a evaporação cessa. Nesta situação a temperatura de bulbo úmido se iguala à temperatura de bulbo seco (que mede a temperatura real do ar). Em todas as outras condições, a temperatura de bulbo úmido permanece inferior à temperatura de bulbo seco.

A Fig. 1 representa o valor máximo da redução da temperatura (ΔT) que se pode conseguir por intermédio do resfriamento evaporativo da água no ar em função da temperatura ambiente (T). Cada uma das curvas está relacionada à umidade relativa (UR) do ar indicada no lado direito.

Na Fig. 1 pode-se estimar, por exemplo, para a temperatura ambiente de 36°C que a máxima redução da temperatura é 16°C quando a umidade relativa do ar é 20% e é apenas 3°C quando a umidade relativa é 80%.

Conforme se observa no gráfico da Fig.1 a máxima redução da temperatura depende da temperatura ambiente e da umidade relativa:

– Crescendo a temperatura ambiente, cresce a máxima redução da temperatura se a umidade relativa permanecer constante.

– Diminuindo a umidade relativa, cresce a máxima redução da temperatura se a temperatura ambiente permanecer constante.

O artigo Máxima redução da temperatura do ar por resfriamento evaporativo da água, disponível no Research Gate, detalha os cálculos que permitiram a obtenção do valor máximo da redução de temperatura por resfriamento evaporativo da água no ar.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

 

 


Um comentário em “Temperatura mínima no resfriamento evaporativo

  1. Jeferson D. Gonçalves disse:

    Olá, Prof. Lang. Muito obrigado pela belíssima e tão completa resposta!

    Um abraço.

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