239_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006
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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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Chama-se temperatura potencial à grandeza θ (K), que representa a temperatura à qual
estará submetida uma parcela de ar seco quando, partindo das condições iniciais (p, T), for
levada ao nível de pressão de 1000 mb, mediante um processo adiabático reversível. Sua de-
dução deve-se a H. Helmholtz, em 1884 (Godske et al., 1957).
Respeitada a condição isentrópica, a temperatura potencial é uma grandeza conservati-
va (variável de estado). De fato, se o processo ao qual foi submetida a parcela, em seu deslo-
camento vertical, tiver sido isentrópico, θ não muda (quaisquer que sejam os valores de p e T
considerados). Uma vez conhecido um par de valores (p, T), a equação precedente permite
calcular a temperatura à qual estará submetida a parcela em qualquer nível de pressão especi-
ficado, ou determinar o nível de pressão onde essa mesma parcela deverá assumir uma tem-
peratura prefixada (desde que sua evolução seja isentrópica). Qualquer mudança havida no
valor de θ denuncia a ocorrência de um processo não adiabático.
É ilustrativo mostrar a relação entre a entropia e a temperatura potencial. Para isso,
coloca-se a equação VI.5.7 sob a forma logarítmica, ou seja:
ln θ = ln T + (R/cpaMa)(ln p – ln 1000). (VI.5.9)
As formas diferenciais correspondentes a VI.5.9 são:
dθ/θ = dT/T + (R/cpaMa)(dp/p) (VI.5.10)
e
d(lnθ) = d(ln T) + (R/cpaMa) d(ln p). (VI.5.11)
Por outro lado, põe-se a equação VI.5.5 na forma:
ds = cpd(ln T) – (R/Ma) d(ln p). (VI.5.12)
Agora, combinando as duas últimas expressões, resulta:
ds = cpad(ln θ) = cpadθ/θ.(VI.5.13)
Então, naqueles processos em que a temperatura potencial não muda, a variação de entropia é
nula. Reciprocamente, nos processos adiabáticos reversíveis tem-se:
cpa lnθ = constante. (VI.5.14)
Em um diagrama de coordenadas T e p, as linhas cpa ln(θ) = constante representam
processos adiabáticos reversíveis e são ditas adiabáticas secas. Elas representam as trans-
formações isentrópicas a que está sujeita uma parcela de ar seco em movimento vertical na
atmosfera.