Constante hipsom�trica

Victor M. Ponce

11 de Março de 2014

[Traduzido do Ingl�s por Samara Salamene]


Resumo. A ligeira variaço�o da constante hipsom�trica γ com a temperatura foi explicada e esclarecida. O objetivo � aumentar a precis�o dos c�lculos de evaporaç�o na calculadora online.


1.  Relaç�o de Bowen

A relaç�o de Bowen � definida como (Ponce, 1989):

           Qh                   Ts  -  Ta             p
B  =   ______   =  γ   ____________   ________
           Qe                   es  -  ea          1000
(1)

Onde B = relaç�o de Bowen; Qh = transfer�ncia de calor sens�vel do corpo d'�gua para a atmosfera por convecç�o e conduç�o; Qe = energia gasta no processo de evaporaç�o; Ts = temperatura da superf�cie da �gua, em °C; Ta = temperatura do ar sobrejacente, em °C; es = press�o de vapor de saturaç�o � temperatura da superf�cie da �gua, em millibars (mb); ea = press�o de vapor do ar sobrejacente, em mb; p = press�o atmosf�rica, em mb; γ = constante hipsom�trica, em mb °C-1 (Note que 1000 tem as unidades de mb).


2.  A constante hipsom�trica γ

A constante hipsom�trica γ � expressa em:

            cp p
γ  =  __________ 
            rMW λ
(2)

Onde cp = calor espec�fico do ar � press�o constante, em cal g-1 °C-1; p = press�o atmosf�rica, em mb; rMW = relaç�o entre o peso molecular do vapor d'�gua e o ar seco: rMW = 0,622, e λ = calor latente de evaporaç�o da �gua, em cal g-1.

O calor espec�fico do ar entre 0°C e 40°C �: cp = 1,005 J g-1 °C-1 = 0,24017 cal g-1 °C-1. A press�o atmosf�rica m�dia ao n�vel do mar �: p = 1013,25 mb. Logo, ao n�vel do mar, a constante hipsom�trica �:

              (0,24017) (1013,25)
γ  =  ___________________________
                      0,622 λ
(3)

Que reduz para:

            391,24
γ  =  ___________
                 λ
(4)

com λ em cal g-1 e γ em mb °C-1.

Para qualquer press�o atmosf�rica p (mb), a constante hipsom�trica �:

              0,24017 p
γ  =  ________________
               0,622 λ
(5)

Que reduz para:

              0,3861 p
γ  =  _______________
                    λ
(6)

com p em mb, λ em cal g-1 e γ em mb °C-1.


3.  Variaç�o de γ com a temperatura

Como λ varia com a temperatura, γ tamb�m varia com a temperatura. A Tabela 1 mostra a variaç�o da constante hipsom�trica γ com a temperatura, � press�o atmosf�rica padr�o ao n�vel do mar (p = 1013,25 mb) (Fig. 1).

Tabela 1.  Variaç�o da constante hipsom�trica γ com a temperatura,
� press�o atmosf�rica padr�o.

T
(°C)
λ
(cal g-1)
γ
(mb °C-1)
0 597,3 0,655
5 594,5 0,658
10 591,7 0,661
15 588,9 0,664
20 586,0 0,668
25 583,2 0,671
30 580,4 0,674
35 577,6 0,677
40 574,7 0,681

graph

Fig. 1  Variaç�o da constante hipsom�trica com a temperatura,
� press�o atmosf�rica padr�o.

4.  Sum�rio

A ligeira variaç�o da constante hipsom�trica γ com a temperatura foi explicada e esclarecida. O objetivo � aumentar a precis�o dos c�lculos de evaporaç�o na calculadora online (http://onlinecalc.sdsu.edu)


Bowen

Fig. 2  Ira Sprague Bowen.

Refer�ncia

Ponce, V. M. 1989. Engineering Hydrology: Principles and Practices. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.


190827 15:05