Como funciona um psicrômetro?

Um psicrômetro é um dispositivo usado para medir a umidade do ar. Ele faz isso comparando a diferença de temperatura entre um bulbo de termômetro seco e um bulbo de termômetro úmido que perdeu parte de sua umidade por meio da evaporação.

Um psicrômetro é um tipo antigo de higrômetro, que é um dispositivo para medir a umidade. É composto por duas lâmpadas termométricas: uma lâmpada úmida e outra seca. O bulbo seco mede a temperatura do ar ambiente da mesma maneira que qualquer termômetro doméstico. O bulbo úmido é coberto com um pano, geralmente de algodão, que precisa ser umedecido com água antes do uso.

Assim que o bulbo úmido estiver pronto, o cientista balança o psicrômetro ou o deixa ficar parado, dependendo do projeto do dispositivo, até que o bulbo úmido esfrie até sua temperatura final. Então, sabendo a diferença entre as temperaturas úmida e seca e a pressão atmosférica em sua localização, ela pode determinar a umidade do ar.

A quantidade de resfriamento evaporativo no bulbo úmido do psicrômetro depende diretamente da quantidade de umidade do ar. O ar mais seco absorve mais umidade do bulbo, por sua vez, resfriando-o mais. O ar úmido não consegue absorver tanta água do bulbo, então a temperatura não muda tanto. Em outras palavras, quanto menor a mudança na temperatura do bulbo úmido, mais úmido está o ar.

Os primeiros psicrômetros apareceram em 1600. Embora o design desses dispositivos não tenha mudado muito, hoje versões digitais também estão disponíveis. Um dispositivo digital pode exibir muitos detalhes sobre as condições atmosféricas de uma só vez, incluindo umidade, temperatura do ar, temperatura da superfície e ponto de orvalho. No entanto, esses dispositivos precisam de 20 a 30 minutos para serem calibrados de acordo com as condições locais antes do uso, e o sensor de bulbo úmido pode secar depois de não ser usado por longos períodos.

Portanto, o bom e velho psicrômetro manual não perdeu seu apelo, apesar de exigir um pouco mais de trabalho braçal por parte do usuário. Após a leitura de ambas as temperaturas do bulbo, eles devem consultar um gráfico psicrométrico para a leitura final de umidade.

Os gráficos psicrométricos permitem que um cientista observe a interseção das temperaturas do bulbo seco e do bulbo úmido no psicrômetro para aprender sobre as propriedades térmicas do ar. Essas informações incluem:

• Umidade relativa: quão próximo o ar está de uma umidade mais desejável.
  
• Ponto de orvalho: As temperaturas nas quais a umidade presente no ar começará a condensar.
• Entalpia: quanto calor o ar contém em unidades de BTU por libra de ar seco.
• Relação de umidade: Libras de umidade no ar por libras de ar seco.
• Volume específico: quanto espaço o ar ocupa.
  

O Weather Bureau do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos publicou suas primeiras tabelas de dados psicrométricos em 1900. Em vez de mostrar gráficos de temperaturas versus umidade, as tabelas mostram dados numéricos para cada par de leituras. Uma edição revisada de 1915 das tabelas tinha 87 páginas.

Embora os psicrômetros sejam um tanto antiquados hoje, eles ainda estão ocasionalmente acostumados a calibrar umidostatos, que controlam a umidade interna do ar-condicionado e aquecimento do prédio sistemas. No passado, os psicrômetros eram usados ​​no projeto de sistemas de ventilação de edifícios.

Os psicrômetros também têm sido usados ​​historicamente em várias disciplinas de ciências, e os alunos de hoje podem aprender como usar essas ferramentas e interpretar gráficos psicrométricos, mesmo que eles não sejam mais o método de coleta de dados preferido. Meteorologistas ou cientistas ambientais, por exemplo, podem aprender a usar psicrômetros para medir as condições atmosféricas, como poderiam engenheiros agrícolas que estão projetando espaços com necessidades específicas de umidade, como estufas ou celeiros para gado.