Ponto de orvalho

O conceito de umidade faz parte do senso comum. O tempo pode estar úmido, o chão pode estar úmido, até mesmo um pedaço de pão pode estar úmido. A idéia de que os objetos e as substâncias possam conter mais ou menos água é natural. É esta a idéia de umidade – o quanto há de água em determinada substância ou material.

Com o ar não é diferente. O ar é uma mistura de gases e inclui quantidades variáveis de água em estado de vapor. O ar seco, isento de água, é composto por gases em porcentagens diversas: nitrogênio (N₂) – aproximadamente 78% –, seguido de oxigênio (O₂) – aproximadamente 21% –, e argônio (Ar) – cerca de 1% –, além de outros gases como dióxido de carbono (CO₂), neon (Ne), metano (CH₄) em quantidades menores.

Vamos entender como a água, ou mais especificamente o vapor d’água, comporta-se na atmosfera.

Por exemplo, ao passearmos à beira de um lago ou de uma represa no fim da tarde, quando a temperatura baixou repentinamente, normalmente nos deparamos com a neblina. Como se explica esse fenômeno?

iStock A neblina é o efeito mais visível da umidade do ar

Com o nascer do sol e com o passar do dia, a temperatura tende a aumentar e, ao fim do dia, diminuir. Este fato é bastante importante, pois a quantidade de vapor de água que o ar pode conter aumenta com a temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de água possível no ar.

Mas há limites para essa quantidade. Há um ponto de saturação, ou seja, a quantidade máxima de vapor d’água que o ar pode conter em determinada temperatura. As unidades utilizadas são pressão relativa de vapor de água, em relação massa/massa (gramas de vapor d’água por kg de ar) ou ainda massa/volume (gramas de vapor d’água por metros cúbicos de ar). De qualquer modo elas demonstram o quanto de água o ar pode conter. Este valor limite é chamado de Ponto de Orvalho (Dew Point, em inglês).

Para entendermos a situação da formação da neblina, vamos atribuir valores ao exemplo acima. Imaginem um dia quente, com a temperatura próxima a 30ºC, e a quantidade de vapor d’água a beira do lago estivesse bem próxima do limite de saturação, do ponto de orvalho. A 30ºC o valor é cerca de 30 g/m3. Agora imaginemos que a temperatura diminuísse em 5ºC, sendo que para a temperatura de 25ºC o ponto de orvalho de 23 g/m3. A diferença de aproximadamente 7 g/m3 de vapor d’água que estava no ar, não “cabe” mais, ou seja, o ar não consegue retê-la. O vapor então se condensa em minúsculas gotículas de água líquida que fica suspensa no ar formando a neblina.