Calculadora de temperatura virtual por umidade

Temperatura virtual a partir da umidade

A temperatura virtual (Tv) é a temperatura que o ar seco teria para ter a mesma densidade da amostra de ar úmido real, na mesma pressão. Fórmula padrão: Tv = T · (1 + 0,61 · q), onde T é a temperatura absoluta em Kelvin e q é a umidade específica (kg de vapor d'água por kg de ar úmido; às vezes usa-se a razão de mistura com o mesmo coeficiente). Tv é sempre ≥ T porque o vapor d'água (M ≈ 18 g/mol) é mais leve que o ar seco (M ≈ 29 g/mol), então ar úmido é menos denso. Exemplo: T = 293,15 K (20 °C), q = 0,012 kg/kg → Tv ≈ 293,15 · (1 + 0,61 · 0,012) ≈ 295,3 K. A diferença parece pequena mas é crítica para sustentação aeronáutica (pista úmida reduz a margem de altitude densidade) e para cálculos de estabilidade atmosférica.

Aplicações

Aviação (ATIS altitude densidade, desempenho de decolagem, risco de escorregada em pouso com ar úmido), modelagem numérica do tempo (WRF, GFS, ECMWF), balanços de energia e estabilidade atmosférica, cálculo de CAPE/CIN para tempo severo, planejamento de voos de balão e drones.

Perguntas frequentes

Por que ar úmido é menos denso que ar seco? Vapor d'água tem massa molar menor (18 g/mol) que a mistura média do ar seco (29 g/mol). Substituir moléculas de N₂/O₂ por H₂O na mesma pressão e temperatura reduz a densidade.

Qual a diferença entre Tv e ponto de orvalho? Ponto de orvalho é a temperatura em que o ar satura; Tv é a temperatura equivalente do ar seco com mesma densidade. Descrevem efeitos diferentes da umidade.

Quando posso usar Tv ≈ T? Em ar muito seco (q < 0,001 kg/kg) a correção é menor que 0,1 K e pode ser ignorada. Em superfície tropical q pode chegar a 0,020-0,025, deixando Tv até 3-4 K acima de T.