Sabia…
Por que se formam os rastros de condensação?
Resposta direta
Os rastros de condensação surgem quando o gás de escape quente e úmido dos motores a jato encontra ar frio o bastante, normalmente abaixo de −40 °C na altitude de cruzeiro, para que o vapor de água condense na fuligem e congele em cristais de gelo. Persistirem ou não depende da proximidade do ar à saturação de gelo.

Gases de escape encontram ar frio
A queima de um quilograma de querosene libera cerca de 1,25 kg de vapor de água, junto com dióxido de carbono, fuligem e compostos de enxofre. Ele sai do bocal de escape a várias centenas de graus Celsius, muito quente para condensar. Porém, em um instante minúsculo, a nuvem de escape se mistura com o ar ambiente, que nas altitudes de cruzeiro típicas de 10 a 12 km fica entre −40 °C e −60 °C. Essa mistura reduz a temperatura muito mais rápido do que reduz o teor de água, de modo que a mistura fica supersaturada por um breve momento. O vapor de água então condensa sobre as partículas de fuligem e, nessas temperaturas, congela quase instantaneamente em cristais de gelo. Um rastro de condensação, ou contrail, é uma linha de minúsculos cristais de gelo, fisicamente o mesmo que uma nuvem cirrus.
O critério de Schmidt-Appleman
Se um rastro chega a se formar é determinado por uma relação desenvolvida nas décadas de 1940 e 1950 por Ernst Schmidt e Herbert Appleman. Ela relaciona a razão entre água e calor no escape com a pressão e a temperatura ambientes. Abaixo de uma temperatura limite, normalmente em torno de −40 °C, mas que varia conforme a altitude, a umidade e a eficiência do motor, a linha de mistura cruza a saturação de água e um rastro aparece. Acima disso, nada visível se forma. Motores modernos de alta taxa de diluição são mais eficientes, convertendo mais da energia do combustível em empuxo e menos em calor no escape; contraintuitivamente, isso torna os rastros de condensação um pouco mais prováveis, já que a nuvem de escape se resfria com relativamente mais água.
Por que alguns persistem e outros desaparecem
A vida útil de um rastro de condensação depende do ar ao redor. Se estiver relativamente seco em relação ao gelo, os cristais sublimam em segundos, e o rastro é apenas um traço branco curto por trás do avião. Se o ar já estiver supersaturado em relação ao gelo, o que é comum na troposfera superior, os cristais continuam crescendo ao absorver a umidade ambiente, e o rastro pode se espalhar ao longo de horas em uma camada de cirros de rastro de condensação com vários quilômetros de largura. Esses rastros persistentes são relevantes para o clima: eles retêm a radiação infravermelha que sai, e estudos do DLR e de outros sugerem que seu efeito de aquecimento é comparável ou maior do que o do dióxido de carbono da aviação. Desviar voos de regiões supersaturadas em gelo está sendo testado atualmente como forma de reduzir esse efeito.
Mais perguntas

Física do voo
Por que o piloto de um Corsair não pode aplicar toda a potência ao arremeter após uma aterragem falhada no porta-aviões?
Porque a baixa velocidade e com potência elevada o Corsair deixava cair a asa esquerda de repente e quase sem aviso, por efeito do torque da hélice. Se os… mais…

Física do voo
O que significava a frase «virar com intenção de girar» entre os pilotos de F-104?
Era uma piada dos pilotos canadianos de F-104: inclinar o avião «com intenção de virar» aludia à sua fraca curva a baixa velocidade. A sua capacidade de curva… mais…

Julian Herzog (Website) (CC BY), vía commons Física do voo
O que é a «proteção de envelope» estreada pelo A320?
É um conjunto de limites incorporados no software de comandos de voo: calcula o envelope de voo, adiciona-lhe uma margem de segurança e impede comandos do… mais…

Julian Herzog (Website) (CC BY), vía commons Física do voo
Para que serve o pacote SHARP do A320?
O SHARP (SHort AiRfield Package) melhora o desempenho de decolagem e aterragem em pistas curtas e foi concebido para aumentar a sustentação a baixa… mais…

Física do voo
Que defeito arruinou o caça totalmente metálico V-141 da Vought?
Não foi um único defeito: os testes mostraram que o V-141 continuava a voar mal, era propenso a entrar em parafuso e sofria ainda de flutter na cauda, por… mais…

Física do voo
Que túnel de vento a NACA usou para estudar o Corsair, e qual era o seu tamanho?
O túnel a escala real 30- by 60-Foot Tunnel do Langley Research Center, em Hampton, Virgínia. A NACA inaugurou a instalação em 27 de maio de 1931 e nela… mais…