241_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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5.2 - Processos quase-isentrópicos no ar úmido.
Foi comentado no Capítulo IV, que o estudo do comportamento físico de uma parcela
de ar úmido poderia ser feito a partir das equações demonstradas para o ar seco, desde que
sua temperatura real (T) fosse substituída pela temperatura virtual (TV). A equação que rege os
processos adiabáticos reversíveis no ar úmido é obtida pela simples substituição de T por TV
em VI.5.3. Daí:
cpa dTV = (RTV /Ma)(dp/p) (VI.5.17)
Intuitivamente depreende-se que não deve haver diferenças significativas no compor-
tamento do ar úmido em relação ao do ar seco, já que o vapor d'água contribui com uma por-
centagem muito pequena para massa total da parcela {de fato, q = 0,622e / (p – e)}.
Evidentemente, não se trata de ar saturado, já que não se pretende analisar (por en-
quanto) as conseqüências advindas da condensação.
5.2.1 - Temperatura potencial virtual.
A equação VI.5.17 pode ser posta na forma diferencial logarítmica, isto é:
d(ln TV) = (R /cpaMa) d(ln p). (VI.5.18)
Integrando-a, tem-se:
(TV /θV) = (p/1000) R/ (cpaMa) (VI.5.19)
ou
(TV/θV) = (p/1000)0,286 (VI.5.20)
A temperatura potencial virtual θV (K) tem, em relação ao ar úmido, as mesmas proprie-
dades que a temperatura potencial (θ) possui com respeito ao ar seco.
Na prática, como ambas têm valores muito próximos, costuma-se adotar a temperatura
potencial também para o ar úmido, naqueles estudos em que se permite uma aproximação
mais grosseira.
5.2.2 - Razão adiabática úmida.
Nas situações em que é válido assumir a hipótese do equilíbrio hidrostático, a equação
VI.5.17 se reduz a:
cpa dTV = – gdz. (VI.5.21)