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Apostila de Hidrologia

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provou que a 
água que evaporava da terra era suficiente para abastecer os rios, posteriormente, em forma de 
precipitação. 
Dá-se o nome de evapotranspiração ao conjunto de dois processos: evaporação e 
transpiração. 
 
 Evaporação 
 
A evaporação é o processo de transferência de água líquida para vapor do ar diretamente 
de superfícies líquidas, como lagos, rios, reservatórios, poças, e gotas de orvalho. A água que 
umedece o solo, que está em estado líquido, também pode ser transferida para a atmosfera 
diretamente por evaporação. 
 
 Transpiração 
 
É a transferência da água presente no solo para a atmosfera através do processo de 
transpiração vegetal. A transpiração envolve a retirada da água do solo pelas raízes das plantas, o 
transporte da água através da planta até as folhas e a passagem da água para a atmosfera através 
dos estômatos da folha. Na Figura 6. 1 é apresentado o processo conjunto de evaporação (E) da 
água do solo e transpiração vegetal (T), dando origem ao processo de evapotranspiração. 
 
 
Figura 6. 1 – Processo de evapotranspiração 
 
 
Do ponto de vista do profissional envolvido com obras para armazenamento de água, a 
evapotranspiração tem um interesse muito específico nas perdas de água que ocorrem nos 
reservatórios. No caso de reservatórios, temos uma grande superfície líquida sujeita à 
evaporação. Além disso, a evapotranspiração é um processo que influencia fortemente a 
quantidade de água precipitada que é transformada em vazão em uma bacia hidrográfica. 
 
 
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Profa. Rutinéia Tassi & Prof. Walter Collischonn -49- 
 
 
6.1 Formação da evaporação 
 
A evaporação ocorre quando o estado líquido da água é transformado de líquido para 
gasoso. As moléculas de água estão em constante movimento, tanto no estado líquido como 
gasoso. Algumas moléculas da água líquida têm energia suficiente para romper a barreira da 
superfície, entrando na atmosfera, enquanto algumas moléculas de água na forma de vapor do ar 
retornam ao líquido, fazendo o caminho inverso. Quando a quantidade de moléculas que deixam 
a superfície é maior do que a que retorna está ocorrendo a evaporação. 
As moléculas de água no estado líquido estão relativamente unidas por forças de atração 
intermolecular. No vapor, as moléculas estão muito mais afastadas do que na água líquida, e a 
força intermolecular é muito inferior. Durante o processo de evaporação a separação média entre 
as moléculas aumenta muito, o que significa que é realizado trabalho em sentido contrário ao da 
força intermolecular, exigindo grande quantidade de energia. A quantidade de energia que uma 
molécula de água líquida precisa para romper a superfície e evaporar é chamada calor latente de 
evaporação. O calor latente de evaporação pode ser dado por unidade de massa de água, como na 
equação 6.1 
 
Ts002361,0501,2 ⋅−=λ (6.1) 
 
onde: λ é o calor latente em MJ.kg-1 e Ts é a temperatura da superfície da água em oC. 
Portanto o processo de evaporação exige um fornecimento de energia, que, na natureza, é 
provido pela radiação solar. 
O ar atmosférico é uma mistura de gases entre os quais está o vapor de água. A 
quantidade de vapor de água que o ar pode conter é limitada, e é denominada concentração de 
saturação (ou pressão de saturação). A concentração de saturação de vapor de água no ar varia de 
acordo com a temperatura do ar, como mostra a Figura 6. 2. Quando o ar acima de um corpo 
d’água está saturado de vapor o fluxo de evaporação se encerra, mesmo que a radiação solar 
esteja fornecendo a energia do calor latente de evaporação. 
 
 
Figura 6. 2 - Relação entre o conteúdo de água no ar no ponto de saturação e a temperatura do ar. 
 
Assim, para ocorrer a evaporação são necessárias duas condições: 
 
I) que a água líquida esteja recebendo energia para prover o calor latente de evaporação; 
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II) que o ar acima da superfície líquida não esteja saturado de vapor de água. 
Além disso, quanto maior a energia recebida pela água líquida, tanto maior é a taxa de 
evaporação. Da mesma forma, quanto mais baixa a concentração de vapor no ar acima da 
superfície, maior a taxa de evaporação. 
A umidade relativa é a medida do conteúdo de vapor de água do ar em relação ao 
conteúdo de vapor que o ar teria se estivesse saturado (equação 6.2). Assim, ar com umidade 
relativa de 100% está saturado de vapor, e ar com umidade relativa de 0% está completamente 
isento de vapor. 
sw
w100UR ⋅= (6.2) 
onde UR é a umidade relativa em %; w é a massa de vapor pela massa de ar e ws é a massa de 
vapor por massa de ar no ponto de saturação. 
A umidade relativa também pode ser expressa em termos de pressão parcial de vapor. De 
acordo com lei de Dalton cada gás que compõe uma mistura exerce uma pressão parcial, 
independente da pressão dos outros gases, igual à pressão que exerceria se fosse o único gás a 
ocupar o volume. No ponto de saturação a pressão parcial do vapor corresponde à pressão de 
saturação do vapor no ar, e a equação 6.2 pode ser reescrita como: 
se
e100UR ⋅= (6.3) 
onde UR é a umidade relativa em %; e é a pressão parcial de vapor no ar e es é pressão de saturação. 
 
6.2 Fatores que afetam a evaporação 
 
Os principais fatores que afetam a evaporação são a temperatura, a umidade do ar, a 
velocidade do vento e a radiação solar. 
 
 Radiação solar 
 
A quantidade de energia solar que atinge a Terra no topo da atmosfera está na faixa das 
ondas curtas. Na atmosfera e na superfície terrestre a radiação solar é refletida e sofre 
transformações, de acordo com a Figura 6. 3. 
Parte da energia incidente é refletida pelo ar e pelas nuvens (26%) e parte é absorvida 
pela poeira, pelo ar e pelas nuvens (19%). Parte da energia que chega a superfície é refletida de 
volta para o espaço ainda sob a forma de ondas curtas (4% do total de energia incidente no topo 
da atmosfera). 
A energia absorvida pela terra e pelos oceanos contribui para o aquecimento destas 
superfícies que emitem radiação de ondas longas. Além disso, o aquecimento das superfícies 
contribuem para o aquecimento do ar que está em contato, gerando o fluxo de calor sensível (ar 
quente), e o fluxo de calor latente (evaporação). 
Finalmente, a energia absorvida pelo ar, pelas nuvens e a energia dos fluxos de calor 
latente e sensível retorna ao espaço na forma de radiação de onda longa, fechando o balanço de 
energia. 
O processo de fluxo de calor sensível é onde ocorre a evaporação. A intensidade desta 
evaporação depende da disponibilidade de energia. Os valores apresentados na Figura 6. 3 
referem-se às médias globais, o que significa que a energia utilizada para evaporação pode ser 
maior ou menor, dependendo principalmente da latitude e da época do ano. Regiões mais 
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próximas ao Equador recebem maior radiação solar, e apresentam maiores taxas de 
evapotranspiração. 
Espaço
Atmosfera
Superfície (Terra + Oceanos)
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6
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pe
rfí
ci
e
4
Absorvida na
superfície
51
3
Absorvida pelas
nuvens
Absorvida pelo
ar e poeira 16
ondas
curtas
21
15
Emitida pela
superfície
6 2638
ondas
longas
Absorvida pelo