Ar a
% de umidade relativa, e 13.5 psi de pressão total é aquecido em um forno para 120 F . O ar é então fornecido para uma sala em um prédio com uma perda de calor sensível de
e uma SHF de 0.8. Se o ar na sala está a 70 F , determine :
(a) A vazão mássica do ar de suprimento e sua umidade absoluta.
Não utilize a carta psicrométrica para resolver o problema.
(a) A vazão mássica do ar de suprimento e sua umidade absoluta.
Não utilize a carta psicrométrica para resolver o problema.
Passo 1
Beleza, amigo, vamos resumir o que temos e o que precisamos usar:
– Enunciado em poucas palavras: Ar a 50 °F com 40 % de UR e pressão total de 13,5 psi é aquecido a 120 °F e manda-se pra uma sala a 70 °F. A sala perde 16 000 Btu/h de calor sensível e tem SHF = 0,8.
– O que a gente quer: (a) a vazão mássica de ar de suprimento e a umidade absoluta desse ar.
– Matéria: psicrometria básica sem usar carta.
– Ferramentas que vamos precisar:
– Enunciado em poucas palavras: Ar a 50 °F com 40 % de UR e pressão total de 13,5 psi é aquecido a 120 °F e manda-se pra uma sala a 70 °F. A sala perde 16 000 Btu/h de calor sensível e tem SHF = 0,8.
– O que a gente quer: (a) a vazão mássica de ar de suprimento e a umidade absoluta desse ar.
– Matéria: psicrometria básica sem usar carta.
– Ferramentas que vamos precisar:
- Cálculo da pressão de vapor de saturação
a 50 °F (vimos numa tabela ou fórmula de Antoine). - Fórmula da umidade absoluta (razão de mistura)
em que . - Entalpia do ar úmido
com Btu/(lb·°F), Btu/lb, Btu/(lb·°F). - Relação SHF =
. - Balanço de calor total:
Passo 2
Calcular a umidade absoluta
:
- Pegamos na tabela de vapor saturado a 50 °F:
- Pressão parcial do vapor:
- Umidade absoluta:
Passo 3
Entalpias nos dois pontos (suprimento a 120 °F e sala a 70 °F), usando o mesmo
:
- Em 120 °F:
- Na sala, 70 °F:
- Diferença de entalpia por libra de ar seco:
Passo 4
Calcular a vazão mássica
:
- O calor sensível da sala é 16 000 Btu/h e
. - Logo o total de calor que o ar de suprimento deve fornecer é
- Balanço de energia:
Resposta
Vazão mássica de ar seco:
Umidade absoluta do ar de suprimento: