Em uma coluna de enchimento estão entrando ar com temperatura de bulbo seco de
e bulbo úmido de
, a uma vazão de 200 kg de ar seco/min e água a uma vazão de 50
. O ar sai saturado a
. Qual a vazão de água na saída? Se o ar entrasse totalmente seco qual seria a vazão de água na saída?
Passo 1
Beleza, vamos lá: o enunciado fala de um torre de lavagem (coluna de enchimento) onde entra ar a 50 °C (bulbo seco) e 20 °C (bulbo úmido), com vazão de 200 kg de ar seco por minuto, e entra água líquida a 50 kg/min. O ar sai saturado a 40 °C. A gente quer a vazão de água que sai junto com o ar na saída. Depois, repete o exercício supondo que o ar entrante é totalmente seco.
Conteúdo: psicrometria, mais exatamente balanço de massa de água e cálculo de razão de mistura (humidade absoluta) usando pressão de saturação. Precisamos das fórmulas de razão de mistura
Conteúdo: psicrometria, mais exatamente balanço de massa de água e cálculo de razão de mistura (humidade absoluta) usando pressão de saturação. Precisamos das fórmulas de razão de mistura
e das pressões de saturação a 20 °C e 40 °C.
Passo 2
Calcular a razão de mistura de entrada
usando a temperatura de bulbo úmido (20 °C).
- Pressão de saturação a 20 °C:
. - Pressão atmosférica
. - Fórmula:
Passo 3
Calcular a razão de mistura de saída
no estado saturado a 40 °C.
- Pressão de saturação a 40 °C:
. - Mesma pressão atmosférica.
- Fórmula:
Passo 4
Balanço de massa de água: a água retirada do tanque é usada para umedecer o ar.
- Ganho de água pelo ar:
. - Vazão de ar seco: 200 kg/min → água absorvida =
. - Como entraram 50 kg/min de água, a que sai é
Passo 5
Caso o ar chegasse totalmente seco (
):
- Ganho de água =
. - Absorção =
. - Água de saída =
.
Resposta
Vazão de água na saída com ar úmido inicial: 43.16 kg/min.
Se o ar entrasse totalmente seco: 40.22 kg/min.
Se o ar entrasse totalmente seco: 40.22 kg/min.