Calculadora de ponto de orvalho, umidade absoluta e índice THI
Informe temperatura e umidade relativa para calcular ponto de orvalho, umidade absoluta (g/m³) e o índice de conforto térmico THI.
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O que é o ponto de orvalho
O ponto de orvalho é a temperatura à qual o ar precisa ser resfriado, mantendo a pressão constante, para que o vapor de água nele contido comece a condensar. É uma medida absoluta da quantidade de umidade no ar: ao contrário da umidade relativa, não depende da temperatura do momento, o que o torna um indicador mais direto da sensação de abafamento. O cálculo do ponto de orvalho costuma ser acompanhado de duas grandezas complementares: a umidade absoluta e o Índice de Temperatura-Umidade (THI).
Como o vapor de água satura o ar
A quantidade máxima de vapor de água que o ar consegue reter cresce rapidamente com a temperatura. A umidade relativa expressa quanto desse máximo já está ocupado: 60 % a 5 °C e 60 % a 30 °C correspondem a massas de água muito diferentes, porque o ar mais quente comporta muito mais vapor. Resfriar o ar reduz esse máximo; quando ele iguala a quantidade de vapor presente, o ar atinge a saturação (100 % de umidade relativa) e o excedente condensa. A temperatura em que isso ocorre é justamente o ponto de orvalho.
Fórmulas
O ponto de orvalho é obtido pela aproximação de Magnus, válida com precisão de ±0,4 °C. Primeiro calcula-se um termo intermediário a partir da umidade relativa e da temperatura em graus Celsius:
γ=ln(100UR)+243,04+T17,625⋅T Td=17,625−γ243,04⋅γA umidade absoluta , em gramas de vapor por metro cúbico de ar, vem da pressão de saturação do vapor combinada com a lei dos gases:
UA=T+273,15217⋅100UR⋅6,112⋅e243,04+T17,625⋅TO Índice de Temperatura-Umidade (THI), proposto por Thom em 1959, combina temperatura e umidade em um único número de conforto:
THI=0,81⋅T+0,01⋅UR⋅(0,99⋅T−14,3)+46,3Exemplo
Para um ar a 30 °C com 70 % de umidade relativa, o termo vale aproximadamente . Aplicando a segunda fórmula, o ponto de orvalho resulta em cerca de 23,9 °C — acima do limiar de 24 °C em que a maioria das pessoas percebe o ar como opressivo. A umidade absoluta fica em torno de 21 g/m³ e o THI passa de 80, indicando desconforto generalizado.
Interpretação das três grandezas
O ponto de orvalho indica a temperatura em que a condensação começa a se formar. Abaixo de 10 °C o ar costuma parecer seco; de 10 a 15 °C é agradável; de 16 a 20 °C começa a sensação de abafamento; acima de 24 °C a maioria das pessoas relata desconforto.
A umidade absoluta indica a massa real de vapor d'água por metro cúbico de ar. Por não variar quando o ar é apenas aquecido ou resfriado, é a métrica usada no dimensionamento de ar-condicionado, na conservação de acervos e no controle de incubadoras.
As faixas de conforto do THI (Thom 1959, calibradas para um adulto sedentário em ambiente interno) são:
| THI | Percepção |
|---|---|
| < 65 | Fresco |
| 65–75 | Confortável |
| 75–80 | Leve desconforto para a maioria |
| 80–85 | Desconforto generalizado |
| > 85 | Risco de estresse térmico |
Vestuário, nível de atividade e aclimatação modulam essa percepção, de modo que o THI deve ser lido como uma referência aproximada.
Aplicações
- Risco de condensação — Qualquer superfície mais fria que o ponto de orvalho acumula água: vidros, paredes externas ou canos de água gelada. Um vidro simples no inverno pode ficar de 5 a 10 °C abaixo da temperatura do ambiente, ficando sujeito a embaçamento.
- Agricultura e horticultura — O orvalho se forma quando a temperatura da superfície se aproxima do ponto de orvalho. A grandeza serve para prever geadas e estimar a necessidade de irrigação noturna.
- Climatização e ar-condicionado — O dimensionamento de evaporadores parte de um ponto de orvalho alvo, e não da umidade relativa, o que dá controle mais preciso da umidade em ambientes climatizados.
- Conforto em períodos quentes e úmidos — Em um dia de verão com 35 °C e 80 % de umidade relativa, o THI ultrapassa 85, faixa de risco de estresse térmico; o índice ajuda a programar atividades ao ar livre.
Perguntas frequentes (FAQ)
O que é ponto de orvalho?
É a temperatura em que o vapor de água do ar começa a condensar. Por isso, um copo gelado abaixo do ponto de orvalho acumula gotas na parte externa. Diferente da UR, o ponto de orvalho é uma medida absoluta de quanta água está no ar, e reflete a sensação de abafamento com muito mais fidelidade.
Por que usar ponto de orvalho em vez de umidade relativa?
A UR depende da temperatura: 60 % de UR a 5 °C e 60 % de UR a 30 °C descrevem quantidades completamente diferentes de umidade. O ponto de orvalho, não — ele indica diretamente a quantidade de água presente no ar. Os serviços meteorológicos geralmente divulgam as duas grandezas porque a UR é mais fácil de medir, mas o ponto de orvalho é o número mais interpretável.
O que significam os números do THI?
Faixas do THI (Thom 1959, calibradas para um adulto sedentário em ambiente interno): abaixo de 65 fresco, 65–75 confortável, 75–80 leve desconforto para ao menos metade das pessoas, 80–85 desconforto generalizado, acima de 85 risco de estresse térmico. Vestuário, nível de atividade e aclimatação modulam a sensação.
Como prever se as janelas vão embaçar?
A condensação se forma em qualquer superfície mais fria que o ponto de orvalho. No inverno, um vidro de janela simples pode ficar 5–10 °C mais frio que a sala — se o ponto de orvalho da sala ultrapassar a temperatura do vidro, surgem gotas. As duas formas de reduzir o embaçamento são baixar a umidade (ventilação ou desumidificador) ou elevar a temperatura da superfície (vidro duplo).
Disclaimer
A fórmula de Magnus aqui usada é uma aproximação bem validada; os resultados têm precisão de cerca de ±0,4 °C para o ponto de orvalho em condições típicas de ambientes internos. O THI é um índice grosseiro de número único e não leva em conta vestuário, atividade, exposição solar ou movimento do ar.
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