Calculadora de razão de mistura do ar

Calcule a razão de mistura do vapor de água atmosférico com temperatura de bulbo seco, pressão e umidade relativa.

Calcular a razão de mistura do ar
Use as condições observadas para obter a pressão de vapor e a massa de água por quilograma de ar seco.

Sobre a razão de mistura do ar

A razão de mistura do ar é a massa de vapor de água dividida pela massa de ar seco na mesma parcela. Meteorologistas costumam expressá-la em gramas de vapor por quilograma de ar seco. Diferentemente da umidade relativa, ela não muda apenas porque uma parcela não saturada aquece ou esfria sob pressão constante, sem ganhar ou perder água. Isso a torna útil para acompanhar a umidade atmosférica, comparar massas de ar e fazer cálculos meteorológicos. A calculadora começa pela pressão de vapor de saturação na temperatura informada, usando uma aproximação exponencial do tipo Bolton sobre água líquida. A umidade relativa ajusta esse valor para obter a pressão real de vapor. Em seguida, a relação entre pressão de vapor e pressão parcial do ar seco é multiplicada pela relação entre suas massas moleculares. Os resultados são convertidos de quilogramas por quilograma para gramas por quilograma, facilitando a leitura. A pressão atmosférica importa porque a pressão total é compartilhada pelo ar seco e pelo vapor de água. Com a mesma temperatura e umidade relativa, uma pressão menor resulta em maior razão de mistura, pois o vapor representa uma fração maior da pressão restante do ar seco. Ao avaliar estações em altitude, use a pressão da estação, não a corrigida ao nível do mar. A pressão padrão de 1013.25 hPa é uma referência inicial útil perto do nível do mar. A calculadora também mostra a umidade específica. A razão de mistura compara a massa de vapor com a de ar seco, enquanto a umidade específica a compara com a massa total de ar úmido. Os valores são próximos nas condições atmosféricas comuns, mas não iguais. As pressões real e de saturação são exibidas para conferir os valores intermediários com um boletim meteorológico, tabela psicrométrica ou cálculo em aula. As aplicações incluem meteorologia aeronáutica e agrícola, previsão convectiva, análise da base de nuvens, ventilação, interpretação de radiossondagens e balanços de umidade. A temperatura deve ser de bulbo seco, e a umidade relativa deve vir de observação calibrada. A fórmula pressupõe equilíbrio do vapor sobre água líquida; muito abaixo do congelamento, fórmulas específicas sobre gelo podem ser mais adequadas. Pressão e umidade devem representar a mesma parcela no mesmo instante. Não confunda essa razão com a proporção usada para combinar dois fluxos de ar. A ferramenta calcula a composição de uma única parcela úmida com base em observações atmosféricas. Para misturar dois fluxos, calcule ou meça primeiro suas razões de umidade e faça um balanço ponderado pela massa de ar seco. Dentro da faixa prevista, a calculadora fornece uma medida imediata e transparente do vapor de água atmosférico.

Exemplos de razão de mistura

CondiçõesRazão de misturaInterpretação
20°C, 1013.25 hPa, 50% RHCerca de 7.26 g/kgAr interno ou externo típico, levemente úmido.
0°C, 1013.25 hPa, 100% RHCerca de 3.77 g/kgO ar frio saturado contém muito menos vapor que o ar quente.
30°C, 1013.25 hPa, 70% RHCerca de 18.79 g/kgO ar quente e úmido tem um teor de vapor muito maior.

Como calcular a razão de mistura

  1. Insira a temperatura de bulbo seco medida em graus Celsius.
  2. Insira a pressão da estação em hectopascais ou mantenha o valor padrão ao nível do mar.
  3. Insira a umidade relativa como porcentagem de zero a cem.
  4. Selecione Calcular razão de mistura para ver o teor de água, a umidade específica e as pressões de vapor.
  5. Use medições da mesma parcela e do mesmo instante para obter um resultado significativo.

Perguntas frequentes sobre razão de mistura

Qual é a diferença em relação à umidade relativa?

A razão de mistura mede a massa de vapor em relação à massa de ar seco. A umidade relativa compara a pressão atual de vapor com a de saturação e, por isso, varia bastante com a temperatura.

Qual pressão devo usar?

Use a pressão real da estação onde o ar é medido. Não use a pressão de um mapa corrigida ao nível do mar para uma observação em altitude.

Qual é uma razão de mistura atmosférica típica?

O ar polar frio pode conter menos de 1 g/kg, enquanto o ar tropical quente pode ultrapassar 20 g/kg. Na superfície das latitudes médias, os valores costumam ficar entre cerca de 3 e 15 g/kg.

Razão de mistura é o mesmo que umidade específica?

Não, pois os denominadores são diferentes. A razão de mistura usa a massa de ar seco; a umidade específica usa a massa total de ar úmido.

Posso usar a calculadora abaixo do congelamento?

A aproximação continua útil perto do congelamento e em muitas aplicações gerais. Para estudar nuvens frias com precisão, use uma equação de pressão de vapor de saturação definida sobre gelo.