PROTOCOLO DE UMIDADE RELATIVA

Protocolo de Umidade Relativa

Objetivo

Para medir a umidade relativa em um site de estudo da atmosfera.

Visão Geral

Higrômetro Digital:

Coloque o higrômetro digital em um abrigo de instrumento e volte para ler o valor depois de pelo menos 30 minutos.

Resultados dos Estudantes

Os alunos aprendem a quantificar a umidade e há um limite de quantidade de vapor de água que o ar pode conter.

Os alunos obtêm informações sobre o por que da formação de gotas de chuva e flocos de neve e por que há precipitação

Conceitos da Ciência

Ciência da Terra e do Espaço

O clima por ser descrito por medidas quantitativas.

O clima muda de dia para dia e em estações.

O clima varia de acordo com o local, regional e escalas espaciais globais.

O vapor de água contida na atmosfera é limitada pela temperatura e pressão.

O vapor de água é adicionado na atmosfera pela evaporação da superfície da Terra e da transpiração das plantas.

A precipitação é formada pela condensação do vapor de água na atmosfera.

A condensação e a evaporação afeta o equilíbrio de calor da atmosfera.

Ciência Física

Materiais existem em diferentes estados.

Geografia

O vapor de água da atmosfera afeta as características do sistema geográfico físico.

Habilidades de Inquérito Científico

Usar o higrômetro para medir a umidade relativa.

Usar o termômetro para medir a temperatura.

Identificar perguntas respondíveis.

Projetar e conduzir pesquisas científicas.

Usar a matemática apropriada para analisar dados.

Desenvolver descrições e explicações usando evidências.

Identificar e analisar explicações alternativas.

Comunicar procedimentos e explicações.

Duração

5 minutos (Higrômetro Digital)

Nível

Todos.

Frequência

Diariamente, de preferência dentro de uma hora do meio dia solar local.

Materiais e Ferramentas

Utilizando o Higrômetro Digital:

Suporte de Instrumento

Termômetro

Ver a Folha de Dados de Investigação da Atmosfera

Pré-Requisitos

Nenhum

Protocolo da Umidade Relativa

Introdução

A atmosfera é composta pelas misturas de gases, uma das quais é o vapor de água. O vapor de água é adicionado na atmosfera através da evaporação e transpiração e removida quando há condensação ou congelação e se precipita. A Umidade é a quantidade de vapor de água presente na atmosfera. Umidade Relativa refere-se a esse valor em relação a quantidade de vapor de água na atmosfera quando o ar está saturado.

O ar está saturado quando o líquido e o gás em forma de água estão balanceados com a temperatura. Na saturação, a umidade relativa é de 100%. Quando a umidade relativa está acima de 100%, o ar está supersaturado e o vapor de água irá condensar ou congelará para forma novas gotículas de água ou cristais de gelo.

A quantidade de vapor de água que pode estar presente no ar em saturação depende da temperatura do ar. A quantidade de vapor de água que pode existir no ar em saturação aumenta conforme a temperatura aumenta. A tabela UR-1 mostra a relação entre temperatura, saturação, e a umidade relativa. A partir desse exemplo, você pode ver que se a temperatura muda, a umidade relativa pode mudar mesmo se a quantidade de vapor de água no ar permanece o mesmo.

Tabela UR-1

Em um dia calmo e claro, a temperatura do ar tende a subir do nascer do sol até o meio da tarde e depois cair até o próximo nascer do sol. Se a quantidade de umidade no ar permanece essencialmente a mesma durante o passar do dia, a umidade relativa irá variar inversamente com a temperatura. Ou seja, a umidade relativa diminuirá de manhã até o meio da tarde, e subirá novamente a noite. Veja na figura AT-RH-1

O vapor de água na atmosfera é uma parte importante do ciclo hidrológico, e tendo as medições de umidade relativa, ajuda-nos a entender como a água está se movendo rapidamente sobre a superfície da Terra para a atmosfera e voltando novamente. Medindo o vapor de água na atmosfera, o clima em um dado local pode ser classificado como árido (seco) ou úmido (úmido). A umidade relativa influência quando as nuvens se formarão e a precipitação irá cair, portanto a quantidade de vapor de água na atmosfera é importante para determinação do tempo e clima de uma área.

A umidade relativa também afeta o aquecimento e resfriamento do ar. Já que a água tem uma maior capacidade de aquecimento, uma pequena quantidade de vapor de água pode mudar a variação do aquecimento da água como a massa muda a temperatura. Isso explica o resfriamento rápido a noite no deserto, onde a umidade relativa é baixa, e o resfriamento lento em áreas mais úmidas.

Higrômetro Digital

O higrômetro é um instrumento meteorológico com uma longa história. Higrômetros iniciais usados em humanos ou em outros fios de cabelo, que quando empacotado, responde sensivelmente a umidade na atmosfera (talvez algum desses você já experimentou). Usando compostos cerâmicos e metálicos, o higrômetro digital que medem a resistência elétrica, também consegue medir a umidade em um amplo alcance, tornando-os instrumentos ideais para escolas que não podem acomodar facilmente as dificuldades de usar o psicrômetro as observações de umidade. Não importa qual instrumento é usado, as observações de umidade relativa será útil para os cientistas. Deve-se ter cuidado para evitar a exposição à condensação. Se ocorrer condensação ou é esperado que ocorra durante o tempo que o instrumento será exposto ao ar no abrigo de instrumento, por favor, não o coloque fora. Em vez disso, relatar uma leitura de 100% e inserir comentários ‘’ocorrência de condensação’’ nos metadados, o que indicará uma inferência, em vez de uma medição de umidade relativa. Um exemplo de higrômetro digital é mostrado na figura AT-2

Figura AT-2: Higrômetro Digital

A maioria dos higrômetros digitais não podem ser deixados no abrigo de instrumento durante o período de condensação (precipitação ou neblina). Assim sendo, o instrumento terá que ser estabelecido no abrigo por pelo menos 30 minutos antes do início das observações locais do meio-dia-solar.

Alguns higrômetros tem estandes que podem ser usados para colocar o instrumento no chão de abrigo. Alguns higrômetros podem ter sondas que se ligam a dispositivos eletrônicos externos, neste caso, coloque a sonda no abrigo assim que a parte do sensor não estiver em contato com os lados do abrigo. Depois que o higrômetro estiver no abrigo por pelo menos 30 minutos, leia o valor da umidade relativa para o mais próximo de 1% no mostrador digital. Tenha certeza que o indicador ‘’máx’’ ou ‘’mín’’ não esteja aceso, como isso indicará que o instrumento está configurado para mostrar o valor máximo ou mínimo, não o valor atual. Digite a leitura no Data Entry Sheet enquanto você também faz observações das nuvens, temperatura e precipitação e relata os dados para a GLOBE.

Não é necessário a calibração do instrumento, até que o certificado de calibração que vem com ele expire. Por favor, envie o instrumento de volta para a fábrica para recalibração no intervalo que o fabricante recomenda (geralmente dois anos).

Logística de Medição

O higrômetro digital pode ser destruído pela condensação dentro do instrumento. Por essa razão, não deve ser deixado fora do abrigo de instrumentos, exceto em locais extremamente secos e temporadas. Deve ser mantido no interior em condições secas e deixado de fora apenas o tempo suficiente para obter uma boa medição. Se o seu prédio, sua casa não tem clima controlado, guarde o instrumento em um recipiente hermético com arroz, bagas de trigo, ou algum item que absorve prontamente a água do ar e mantém o ar do recipiente seco. Não esqueça de mudar periodicamente a substância absorvente.

O instrumento leva algum tempo (aproximadamente 30 minutos) para ajustar as condições externas. Este apresenta um desafio de logística, Geralmente, as medições diárias de temperatura, precipitação e nuvens podem ser todas realizadas dentro de 15 minutos, então o higrômetro precisa ser colocado fora durante a visita ao site Atmosphere Study e leia durante uma visita posterior.

Se a precipitação ou neblina estiver ocorrendo ou iminente, não coloque o higrômetro do lado de fora. Em vez disso, relate uma leitura de 100% na sua folha de entrada de dados e insira comentários afirmando que o ar está saturado, então a umidade relativa é aproximado.

Armazenando o Higrômetro

A observação do higrômetro pode ser feita a cada dia, mas se o instrumento não for usado por muito tempo (ou seja, uma semana ou mais), pode ser desejável remover as baterias. Certifique-se sempre de que o instrumento não permaneça no abrigo de instrumento ou em qualquer lugar onde poderá ser exposto à condensação, ou ser molhado.

Higrômetro Digital

Guia de Campo

Tarefa

Encontrar a umidade relativa usando o higrômetro digital;

Do que você precisa

Higrômetro Digital

Folha de Dados Integrada de 1 Dia.

Observar ou cronômetro

Um termômetro instalado corretamente em um abrigo de instrumento

No Campo

1. Coloque o higrômetro no abrigo de instrumentos. (A menos que esteja muito seco, não deixe o higrômetro no abrigo durante a noite!)

2. Após pelo menos 30 minutos, leia a umidade relativa e anote o instrumento usado.

3. Leia a temperatura atual (se a sua leitura não estiver sendo feita ao mesmo tempo a leitura diária da temperatura máxima, mínima e atual).

4. Retorne o higrômetro para a sala de aula e guarde-o em local seco.