Construção de um psicrômetro em sala de aula

Introdução:

Professor, esta é uma proposta de aula experimental que tem como foco a construção de um psicrômetro em sala de aula. Esse instrumento é usado na meteorologia para medir a umidade relativa do ar a partir da velocidade de evaporação da água no local.

Você pode utilizar o experimento para abordar assuntos de Química como o estudo dos gases ou a pressão máxima de vapor, que costuma ser abordada em sala de aula no conteúdo de propriedades coligativas.

Esta é também uma importante aula contextualizada, uma vez que a Meteorologia é uma ciência muito mencionada no dia a dia dos alunos, interferindo em vários aspectos da sociedade, como a agricultura e os transportes. Além disso, trata-se de um conteúdo interdisciplinar, pois essa ciência abrange a análise de dados atmosféricos, geográficos, marinhos, entre outros, e pode envolver principalmente os professores de Física, Geografia e Química.

A atividade aqui proposta também ajudará os alunos a familiarizarem-se com habilidades importantes que eles precisam desenvolver, tais como observação, medição, organização, apresentação, interpretação dos dados registrados em tabelas e gráficos, bem como a realização de cálculos.

Agora veja o que você precisará para a construção de um psicrômetro em sala de aula:

Materiais e reagentes:

* Água;

* Gaze;

* Dois termômetros iguais;

* Garrafa PET de 2 litros;
* Arame de 20 cm de comprimento e 2 mm de diâmetro;

* Linha;

* Copo ou recipiente transparente pequeno;

* Tabela com valores de umidade relativa do ar medida no psicrômetro, como a mostrada a seguir:

Tabela com valores de umidade relativa do ar medida no psicrômetro

Procedimento experimental:

1. Faça dois furos pequenos (do diâmetro do arame) na altura do gargalo da garrafa PET;

2. Encha a garrafa com água até 1/3 do seu volume;

3. Passe o arame pelos furos e dobre as duas extremidades na forma de ganchos;

4. Pendure cada termômetro nas extremidades do arame;

5. Coloque água no copo ou recipiente transparente pequeno;

6. Envolva um dos termômetros com a gaze, fazendo uma espécie de bolsa. Você pode usar a linha para amarrar a gaze;

7. Mergulhe a gaze no copo com água.

O psicrômetro caseiro ficará assim:

Esquema de construção de um psicrômetro caseiro

8. Aguarde alguns instantes e anote os valores das temperaturas marcadas em cada termômetro.

Resultados e discussão:

Os alunos perceberão que a temperatura mostrada no termômetro com a gaze molhada será menor que a marcada no outro termômetro. Isso porque a água é absorvida pela gaze, resfriando o bulbo do termômetro. Quanto menor a umidade do ar, maior é o resfriamento da gaze.

A partir dos valores das temperaturas marcadas em cada termômetro e consultando a tabela mostrada acima, podemos determinar a umidade relativa do ar.

Digamos, por exemplo, que a temperatura marcada no termômetro seco seja igual a 27ºC, enquanto a temperatura marcada no termômetro úmido seja igual a 23ºC.

Temos então que ∆t (variação da temperatura) foi de 4 ºC:

∆t = t_seco – t_úmido
∆t = (27 – 23)ºC
∆t = 4 ºC

Agora basta olhar na tabela o ponto que resulta da interseção da temperatura do termômetro seco (t_s) e da varição da temperatura (∆t):

Determinação da umidade relativa do ar por meio de valores obtidos no psicrômetro caseiro

Veja que a umidade relativa do ar no local onde se realizou o experimento está em 72%.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química