Drying – The Effect of Temperature on Relative Humidity

Falei pela primeira vez sobre secagem há muito tempo no blogue chamado “Don’t Forget Drying”. Nesse blog, sublinhei a importância de secar como parte do processo de limpeza. Em alguns casos, mudanças no processo de limpeza podem afectar a secagem mas, por agora, concentremo-nos apenas na secagem.

Secar significa simplesmente remover o líquido que resta nas peças como resultado do processo de limpeza e enxaguamento. Isto é conseguido de uma de duas maneiras. Uma é a remoção física. A remoção física de líquidos pode ser tão simples como colocar a peça numa orientação que permita a drenagem do líquido devido à gravidade. Ou, pode envolver a utilização de um jacto de ar ou algum outro meio, como força centrífuga ou vibração para provocar a remoção de líquido da peça a secar. O outro método (e provavelmente mais comum) de secagem é a evaporação. A evaporação do líquido é normalmente aumentada através da utilização do calor e do movimento do ar sobre as peças.

No início, a secagem por evaporação pareceria muito simples. A evaporação de líquidos, afinal de contas, não é nada de espectacular. É um processo que vemos todos os dias. Chove, a calçada fica molhada. A chuva pára e o sol sai e a água da calçada evapora e desaparece. Voilá! Um olhar mais profundo, contudo, revela que há mais para evaporar do que se possa pensar. A taxa de evaporação depende da temperatura, não é assim? Quanto mais alta for a temperatura, mais rápida é a evaporação? Bem, na verdade, sim, mas na realidade não! A taxa de evaporação é de facto impulsionada pela humidade relativa a um grau maior do que pela temperatura. Mas, de facto, os dois estão interrelacionados. À medida que a temperatura do ar aumenta, pode absorver mais líquido e, portanto, a humidade relativa diminui. Uma humidade relativa mais baixa promove uma secagem mais rápida. O quadro e gráfico seguintes, que mostram essencialmente os mesmos dados, são muito interessantes.

Chart of Specific Humidity vs. Temperature
As temperature is increased, the amount of water required to saturate a specific volume of air increases.
Gráfico mostrando a quantidade de água num volume de ar para produzir 100% e 50% de humidade relativa no ar
Este gráfico mostra que à medida que a temperatura do ar aumenta, a quantidade de água necessária para o saturar aumenta exponencialmente. Alguns graus de aumento da temperatura tem um efeito cada vez maior no ponto de saturação.

É uma crença comum que o ar pode “reter” mais água à medida que a temperatura é aumentada. Na realidade, o ar não “retém” mais água do que uma esponja. Se uma esponja for submersa em água e espremida várias vezes, a água desloca o ar das células da esponja e, eventualmente, a água ocupa todos os espaços internos da esponja. A esponja é “saturada” com água. Quando a esponja é removida da água, uma grande percentagem da água escorre para fora, uma vez que não há nada que a “segure” realmente na esponja. O ar a 100% de humidade é saturado com água. Se um volume de ar saturado com água for aquecido, o nível de saturação é diminuído e o ar requer humidade adicional para voltar a ficar saturado (ou menos insaturado se for canhoto). O ar que está saturado com água está a uma humidade relativa de 100%. O ar que contém apenas 50% da água necessária para estar completamente saturado está a uma humidade relativa de 50%. Da mesma forma, se a temperatura de um volume de ar saturado for reduzida, a água sai do ar como um nevoeiro ou gotículas de água. O “ponto de orvalho” é a temperatura a que o ar fica totalmente saturado. Em termos meteorológicos, isto é quando chove.

Umidade relativa em percentagem é o total de água necessária para um volume de ar dividido pela quantidade de água que seria necessária para saturar totalmente esse volume de ar. Na secagem, é importante compreender o papel tanto da temperatura como da humidade e como estas estão relacionadas. Vou explorar mais esta questão no próximo blog.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *