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A atmosfera desempenha um papel importante em muitas aplicações de análise térmica, uma vez que pode influenciar o comportamento da amostra ou desencadear reacções. A influência da humidade nos materiais de construção o tempo de armazenamento de produtos farmacêuticos e géneros alimentícios ou a influência nas propriedades mecânicas de polímeros são apenas alguns dos exemplos mais comuns.
É claro que os aparelhos Linseis são adequados para tais experiências, mas há um facto que muitas vezes causa confusão e que deve ser cuidadosamente considerado: A diferença entre o vapor de água e a humidade relativa.
Diferença entre humidade relativa e vapor de água
Os geradores de humidade relativa são mais frequentemente utilizados para experiências à temperatura ambiente, enquanto as aplicações de vapor de água têm lugar a temperaturas mais elevadas.
Quando a água é aquecida até ao seu ponto de ebulição ou acima, muda o seu estado físico de líquido para gasoso. Passa então a estar presente sob a forma de vapor (de água). Se este vapor for introduzido numa câmara de reação ou num dispositivo, é designado por vapor de água.
Em contrapartida, todos os gases podem transportar e conter uma certa quantidade de água a uma determinada temperatura. A isto chama-se humidade. Utilizando o ar como exemplo, verifica-se que, mesmo abaixo do ponto de ebulição da água, o ar contém sempre uma certa quantidade de água, que é designada por grau de humidade ou humidade relativa.
Medições de humidade
A gama de temperaturas típica dos geradores de humidade situa-se entre a temperatura ambiente e 80°C, com uma humidade relativa ajustável de 0,2% a 98%. Isto pode ser utilizado para aplicações em analisadores térmicos, tais como dilatómetros , calorímetros de varrimento diferencial ou analisadores térmicos simultâneos analisadores, nomeadamente para a análise de alimentos, produtos farmacêuticos , materiais de construção ou processos biológicos.
Isto significa que a mesma quantidade de água, ou mais precisamente, de vapor de água no ar (gramas de H2O por quilograma de ar) conduz a diferentes níveis de humidade relativa em função da temperatura, uma vez que a capacidade da atmosfera se altera. Esta quantidade máxima de água (capacidade) depende muito da temperatura e varia entre uma fração de um grama por metro cúbico (a temperaturas inferiores a 0 °C) e cerca de 600 gramas por metro cúbico a 100 °C.
Humidade relativa
A medida de humidade mais comummente utilizada é a humidade relativa. A humidade relativa pode ser simplesmente definida como a quantidade de água no ar em relação à quantidade de saturação que o ar pode conter a uma determinada temperatura, multiplicada por 100. O ar com uma humidade relativa de 50% contém metade do vapor de água que pode conter a uma determinada temperatura.
Se a humidade relativa estiver compreendida entre 0,1 % e 100 %, a água pode estar presente sob a forma de vapor de água. Se for atingida uma humidade relativa de 100 % e o ar ambiente for arrefecido, o ponto de orvalho (que define a quantidade máxima de água que o ar pode absorver a uma determinada temperatura) é ultrapassado e a água condensa-se no ar sob a forma de água líquida.
O resto é um equilíbrio entre a água líquida e o vapor de água à respectiva temperatura. No entanto, se a temperatura for elevada acima do ponto de ebulição da água (100°C ao nível do mar), a água no ar só pode existir sob a forma de vapor de água.
Este método requer equipamento de hardware mais extenso, por exemplo, uma linha de transferência aquecida para temperaturas de amostra acima da temperatura ambiente.
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Aplicações
Este exemplo de aplicação mostra a influência da humidade e da humidade no material do tijolo. A curva à esquerda mostra as isotérmicas de 2 tipos de tijolo a 20°C e 60°C e o teor de humidade absorvido pelas amostras. O lado direito mostra o coeficiente de expansão térmica dependente da humidade. O grau de humidade tem uma influência significativa no comportamento da expansão térmica.
P. Sin; J. Lukovicova; G. Pavlendova; M. Kubliha; S. Uncik; Desempenho experimental da deformação higrotérmica
de tijolos cerâmicos contemporâneos e históricos, International Journal of Mater
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