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Transferência da água do estado líquido para a atmosfera no estado de vapor. Simultaneamente a esse processo ocorre uma “troca” de partículas no sentido inverso. A evaporação continua até que ocorra um equilíbrio entre o número de partículas que escapam para a atmosfera e o número de partículas que são absorvidas pela superfície líquida. Quando esse equilíbrio acontece, tem-se que o ar em contato com a água está saturado. Fonte de energia e gradiente de concentração de vapor. evaporação 2 3 evaporação Tal gradiente é dado pela diferença entre a pressão de saturação do vapor, na temperatura da superfície evaporante, e a pressão de vapor do ar. 4 exemplo Complete as frases abaixo: 1) Portanto, a evaporação compreende uma troca de água entre dois corpos, que são a superfície evaporante e a ___________. Para que esse processo ocorra, é necessária uma fonte de energia e de um ________ de concentração de vapor. 2) Entretanto, simultaneamente a esse processo ocorre uma “troca” de partículas no sentido inverso, na medida que partículas de água na forma ________ presentes na atmosfera se chocam com a superfície líquida e são absorvidas por esta. A evaporação continua então até que ocorra um _________ entre o número de partículas que escapam para a atmosfera e o número de partículas que são _________ pela superfície líquida. 5 evaporação Fatores que influenciam o processo de evaporação: Radiação solar: consome cerca de 585 cal/g (à 25o C). A quantidade de radiação emitida pelo Sol que atinge a superfície terrestre não é uniforme. Pressão de vapor: a existência de um gradiente de concentração de vapor é uma das condições necessárias para a ocorrência do processo. Temperatura do ar: quanto maior a temperatura, maior é a capacidade do ar em ter vapor de água evaporação Umidade do ar: quantidade de vapor de água presente no ar, interferindo na pressão exercida por essa quantidade de vapor. Vento: o vento atua no sentido de renovar o ar saturado acima da superfície evaporante. Balanço de energia Apenas parcela da radiação emitida pelo sol atinge a superfície, já que uma parte do total emitido é absorvida pela atmosfera e outra parte é dispersa para o espaço. Da parcela de radiação que atinge a superfície, parte é refletida e parte é absorvida. 6 evaporação Ao contrário da radiação emitida pelo sol, a radiação térmica emitida pela superfície aquecida tem comprimento de onda longo, fazendo com que ela seja muito absorvida pelos gases presentes na atmosfera, como H2O, CO2, NO3, etc. O aquecimento da atmosfera resulta na emissão de radiação de volta para a superfície, constituindo o que se chama de efeito estufa. 7 8 exemplo Assinale E para as afirmativas erradas e C para as afirmativas corretas. ( ) A principal energia para que ocorra a evaporação é a força dos ventos. ( ) A existência de um gradiente de concentração de vapor é uma das condições necessárias para a ocorrência da evaporação. ( ) Quanto maior a umidade presente no ar, menor será a evaporação. ( ) O vento atua aumentando a quantidade de vapor na superfície evaporante. 9 Estimativa da evaporação Existem diversos métodos para estimar a evaporação que ocorre em uma determinada bacia hidrográfica, sendo os principais: - métodos de transferência de massa: baseados na primeira Lei de Dalton, segundo a qual a evaporação é relacionada com a pressão de vapor da seguinte forma: E = b.(es-ea) , onde E é a evaporação, b é um coeficiente empírico, es é a pressão de vapor de saturação (na temperatura da superfície evaporante) e ea é a pressão de vapor em uma certa altura acima da superfície evaporante. - balanço de energia: alguns métodos procuram representar o balanço de energia empregando equações empíricas e/ou conceituais para determinar a evaporação. 10 Estimativa da evaporação - equações empíricas: com base em medições e observações de campo, foram desenvolvidas algumas equações empíricas para estimar a evaporação. Entretanto, elas geralmente são restritas para uso nas regiões onde foram desenvolvidas e para algumas condições específicas. - balanço hídrico: uma forma de estimar a evaporação de um lago ou reservatório é através do balanço hídrico, pelo qual são computadas as entradas e saídas de volumes de água. Já que a evaporação constitui uma das saídas, caso se tenha conhecimento das demais componentes do balanço, pode-se estimá-la. A equação geral é da forma: 11 Estimativa da evaporação - evaporímetro: também pode-se estimar a evaporação que ocorre em uma bacia hidrográfica com o emprego de evaporímetros, que medem diretamente o poder evaporativo da atmosfera, estando sujeitos aos efeitos de radiação, temperatura, vento e umidade do ar). Os dois tipos mais usuais são os atmômetros e os tanques de evaporação. 12 evapotranspiração O termo evapotranspiração é empregado para denotar a evaporação que ocorre a partir do solo em conjunto com a transpiração dos vegetais, em uma bacia hidrográfica. Além dos estudos hidrológicos de modo geral, a evapotranspiração constitui um interesse especial para o balanço hídrico agrícola, onde são avaliadas as disponibilidades e as demandas hídricas, servindo para verificar a necessidade de irrigação (época, quantidade). O processo de evapotranspiração é complexo e dinâmico, já que envolve organismos vivos, o que resulta na escassez de informações e na dificuldade de quantificação. 13 Exemplo 1) O que é um atmometro? a) Um evaporímetro; b) Um barômetro; c) Um densímetro; d) Um manômetro. 2) Em relação à evapotranspiração, assinale a alternativa correta: a) É empregada para denotar a evaporação proveniente dos animais; b) Na evapotranspiração não ocorre troca de calor; c) O lisímetro é utilizado para medir o gradiente de pressão; d) Pode-se estimar a evapotranspiração utilizando métodos baseados na temperatura ou na radiação. 14 evapotranspiração Estimativa da evapotranspiração Existem alguns métodos desenvolvidos para a estimativa da evapotranspiração, como aqueles baseados na temperatura ou na radiação. Também existem formas de medição direta, como através do emprego do lisímetro, ou indireta, através de medições sucessivas da umidade do solo. 15 Referências bibliográficas Apostila Hidrologia Aplicada Prof. Adriano Rolim da Paz Universidade Estadual do Rio Grande do Sul
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