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IMPORTNCIA & APLICAES DO CONTROLE DE UMIDADE MEDIO DE UMIDADE

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QUALIDADE DO AR Cada um de ns inspira pelo menos litros de ar por dia, e passamos a maior parte do tempo em espaos fechados. 15.000 A m qualidade do ar causa irritao da pele, mucosas e rgos respiratrios. Provoca tambm dores de cabea, fadiga e diversas doenas. A umidade ambiente tem papel importante na qualidade do ar. O nvel ideal de umidade entre 40 e 60% U R.

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QUALIDADE DO AR Em alta umidade, aumenta a proliferao de bactrias e o crescimento de fungos (mofo). Em alta temperatura, nosso corpo sua para que a evaporao reduza sua temperatura. Se a umidade alta, a evaporao reduzida e o corpo gasta mais energia, causando fadiga. Em baixa umidade, vrus vivem mais tempo e so mais facilmente inalados com partculas de poeira.

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APLICAES Mais aplicaes durante a exposio tcnica...

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DEFINIES E TERMINOLOGIA MEDIO DE UMIDADE

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DEFINIES DE UMIDADE UMIDADE (HUMIDITY): Expressa o contedo de vapor de gua em gases. UMIDADE (MOISTURE): Expressa a quantidade de gua em um slido ou lquido que pode ser retirada sem alterar suas propriedades qumicas. PSICROMETRIA: Trata das propriedades termodinmicas de gases midos.

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O ar uma mistura de vrios gases: Componente% Volume% Peso Nitrognio7875 Oxignio2123 Argnio11 Dixido de Carbono0,030,04 Outros0,020,01 A presso total de um gs a soma das presses individuais de seus componentes COMPOSIO DO AR Lei de Dalton:

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PRESSO DE VAPOR A gua em estado gasoso mais um componente do ar, com uma determinada Presso de Vapor de gua relacionada quantidade de gua presente no ar. A presso de vapor de gua tem um valor mximo que depende da temperatura. Ar quente pode reter mais gua. A Presso de Saturao de Vapor de gua define a mxima quantidade de gua que o ar a uma dada temperatura pode conter. Acima desta ocorre condensao.

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FRMULA DE MAGNUS

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MEDICINA E SADE A ecloso de ovos de mosquito facilitada em ambientes de alta temperatura e umidade. Unidades de tratamento de queimados so mantidas a 32C e 95% U R. A alta umidade agrava os sintomas da artrite.

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UMIDADE RELATIVA Relao percentual entre a presso de vapor e a presso de saturao de vapor de gua.

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Se em um sistema fechado a temperatura aumenta, a umidade relativa diminui, devido ao aumento da presso de saturao de vapor. Se em um sistema fechado a presso do ar aumenta, a umidade relativa tambm aumenta, devido ao aumento da presso de vapor de gua (Lei de Dalton). T RH P RH Em altas presses os gases se comportam de forma no ideal. Aplica-se um fator de correo presso de saturao do vapor. UMIDADE RELATIVA

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Abaixo de 0,01C (ponto trplice da gua), o estado estvel gelo. A presso de saturao sobre o gelo menor que sobre a gua (evaporao mais difcil). Como resultado, U R de 100% no atingvel para temperaturas negativas. T0C-10C-20C-30C-40C U R mx100%91%83%76%70% O clculo da U R usualmente continua sendo baseado na presso de saturao de gua. UMIDADE RELATIVA

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a temperatura em que o ar se torna saturado de gua e esta comea a condensar. Na temperatura de orvalho, RH = 100%. Quanto menor a temperatura de orvalho, mais seco est o ar. uma medida de umidade absoluta, ou seja, permanece constante em um sistema fechado mesmo que ocorram variaes de temperatura. PONTO DE ORVALHO

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O ponto de orvalho pode ser calculado a partir da Umidade Relativa e Temperatura, usando a frmula de Magnus e de clculo da RH%: T P saturao RH% P Vaporgua T Orvalho Magnus RH Magnus

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PONTO DE ORVALHO utilizado na superviso de sistemas em que a condensao um problema (exemplo: tubulaes externas) aplicado em medies de baixas umidades, por sua melhor resoluo nesta condio. Em temperatura ambiente, uma variao de U R de 1% para 2% corresponde a uma variao de -36C para -29C no ponto de orvalho Algumas reas de aplicao: tratamento trmico de metais, secagem de plstico, ar comprimido.

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AR COMPRIMIDO Sistemas de ar comprimido devem produzi-lo seco, sem leo e sem partculas slidas. Em algumas aplicaes o ar deve ter ponto de orvalho de -70C, que equivale a umidade relativa de 0,02% em temperatura ambiente.

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UMIDADE ABSOLUTA Mede a massa de gua em gramas contida em 1m 3 de ar mido. Calculada a partir da Temperatura e da Presso de Vapor de gua:

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OUTRAS GRANDEZAS Razo de umidade. Umidade especfica. Frao molar. Atividade de gua. Temperatura de bulbo mido. Entalpia especfica.

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AGRO-INDSTRIA Exportador de caf aufere mais receita em exportaes para o Japo quando a carga monitorada por data logger de temperatura e umidade. O gro de arroz deve ser estocado seco, com umidade de 14 a 22%, para manter baixa a atividade de gua, responsvel pela proliferao de fungos e bactrias, que pode causar at mesmo incndios.

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REQUISITOS DE MEDIDORES DE UMIDADE MEDIO DE UMIDADE

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REQUISITOS CRTICOS Compatibilidade com o meio Preciso Faixa de operao (umidade e temperatura) So crticos em medio de umidade os seguintes requisitos:

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COMPATIBILIDADE COM MEIO Contaminao qumica Fontes tpicas de problemas: Amnia, Acetona, Etanol Os sensores de umidade no podem ser totalmente encapsulados. A parte ativa do sensor deve estar em contato com o meio. Principais problemas: Limites de presso Seleo do sensor e sua forma de montagem Tolerncia condensao Alguns sensores de umidade no podem ser molhados (?!?)

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AGRO-INDSTRIA Incubao em avirios tem sua condio ideal a 37C e 60% U R. Em baixa umidade os pintos nascem mutilados por no conseguir se desprender do ovo. Os vapores de Amnia derivados dos excrementos de aves so altamente prejudiciais aos circuitos eletrnicos, e poucos sensores resistem neste ambiente.

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FAIXA DE OPERAO Limites combinados de temperatura x umidade Nem sempre todas as combinaes extremas so permitidas Limites de presso Seleo do sensor e sua forma de montagem Limites de temperatura e umidade Extremos tpicos: -40 a 120C, 0 a 100%RH

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ALIMENTOS O processo de cozimento de pes e biscoitos requer controle da temperatura e umidade para garantir a qualidade. A alta temperatura (300C) impe dificuldades na medio.

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PRECISO Preciso diferente para diferentes valores de umidade Cuidado com informaes incompletas. Geralmente dado apenas um nmero para a preciso, o que no o suficiente. Medidores de umidade tm vrias fontes de impreciso significativas: Erro por variao da temperatura do sensor Erro por variao da temperatura da eletrnica Alm de erros menores por histerese e repetibilidade Erros de 2% em um ponto e 5% em uma faixa ampla de operao muito bom para U R

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ALIMENTOS Sal deve ser conservado em umidade abaixo de 75%. O chocolate quando exposto a umidade no controlada muda de sabor e memo ao retornar ao ambiente seco tem sua aparncia alterada, ficando com manchas brancas. Acar deve ser conservado em umidade abaixo de 65%. Acar refinado para exportao deve ter no mximo 0,04% de umidade.

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MTODOS DE MEDIO DE UMIDADE MEDIO DE UMIDADE

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POR SECAGEM Umidade determinada pela diferena de peso antes e aps a secagem. Resultado depende da temperatura escolhida, pois nveis diferentes de energia trmica so necessrios para liberar a gua de suas diferentes ligaes com a amostra. Secagem termina quando o peso da amostra deixa de variar ou se sua temperatura se eleva subitamente (fim da evaporao). til como mtodo de comparao entre amostras de um mesmo produto.

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AGRO-INDSTRIA Produo leiteira depende fortemente do micro-clima em qua as vacas repousam, especialmente da temperatura e umidade. Gado de corte no Japo confinado em ambiente climatizado com msica, comem cevada e recebem massagem.

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ESPELHO RESFRIADO Uma superfcie espelhada exposta ao gs a ser medido resfriada at que ocorra condensao. Um sistema tico detecta a condensao e regula a intensidade do resfriamento para manter fina a camada de condensao. Um sensor mede a temperatura do espelho nesta condio, que corresponde temperatura de orvalho da amostra.

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Mtodo muito preciso, utilizado tipicamente em laboratrio como referncia de calibrao. Pouco tolerante a poeira e outras contaminaes. ESPELHO RESFRIADO Equipamento no porttil.

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BULBO SECO E BULBO MIDO A gua evapora mesmo temperatura ambiente. A energia necessria evaporao vem da prpria gua, que conseqentemente esfria. Se um termmetro mede a temperatura em um tecido molhado submetido a uma corrente de ar, sua leitura ser inferior temperatura ambiente e se denomina Temperatura de Bulbo mido. Um segundo termmetro mede a temperatura do ar, denominada Temperatura de Bulbo Seco.

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BULBO SECO E BULBO MIDO A Carta Psicromtrica permite o clculo da umidade ambiente a partir destas 2 temperaturas.

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BULBO SECO E BULBO MIDO Medida pouco precisa: Em baixa umidade, a diferena entre as temperaturas chega a 15C, causando demora na estabilizao. Erro de 0,5C na leitura da temperatura do bulbo mido pode resultar em erro de 10% na umidade relativa. Forte dependncia da calibrao dos termmetros. Pouco prtico: Requer circulao de ar e reposio da gua que mantm o bulbo mido.

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CONTROLE DE ELETRICIDADE ESTTICA O ar mido contribui na dissipao de cargas eletrostticas pelo aumento da condutividade de superfcies devido ao acmulo de umidade. Umidade entre 40% e 60% adequada tanto para reduzir o efeito das descargas eletrostticas quanto prevenir corroso. Descargas eletrostticas so prejudiciais para componentes eletrnicos e perigosas em reas industriais com risco de exploso.

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CONTROLE DE ELETRICIDADE ESTTICA ATIVIDADE TENSO ARMAZENADA 20% UR80% UR CAMINHAR EM PISO DE VINIL12kV250V CAMINHAR EM CARPETE35kV1,5kV LEVANTAR DE ALMOFADA18kV1,5kV PEGAR UM SACO DE POLIETILENO20kV600V

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CONTROLE DE ELETRICIDADE ESTTICA Na produo de micro-fibras sintticas a umidade baixa demais facilita a gerao de eletricidade esttica que, por sua vez provoca incndios.

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CONDUTIVIDADE TRMICA Composto por 2 termistores. Um selado em uma atmosfera de Nitrognio seco e o outro exposto ao ar. A mesma corrente circula por ambos os termistores, elevando sua temperatura para a faixa de 200C. O termistor exposto ao ar mido fica mais frio pela maior condutividade trmica da gua. A diferena entre as resistncias dos 2 termistores proporcional Umidade Absoluta.

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CONDUTIVIDADE TRMICA Aplicado em altas temperaturas (300C). Boa resistncia a atmosferas agressivas. Apresenta erros se o gs em medio tem propriedades trmicas diferentes do Nitrognio. Apresenta erro quando ocorre variao da temperatura.

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ABSORO DE LYMAN-ALFA Baseado na gerao de radiao ultra-violeta e absoro desta pelo vapor de gua presente no espao entre o emissor e o receptor. Aplicado principalmente em climatologia e avinica. Tempo de resposta pequeno (ms).

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RF E MICROONDAS Aplicado na medio de quantidade de gua em slidos no condutivos. Baseado na variao de absoro da energia eletromagntica (50 a 1300MHz) causada pela grande diferena entre a constante dieltrica da gua e de materiais secos. Permite a deteco de baixssimas concentraes de gua (