Um condicionador de ar deve resfriar uma corrente de ar ambiente úmido de 0,2 kg de ar seco/s a 40^circ C e 40 % de umidade relativa. A temperatura do ar condicionado deve ser de 25^circ C. A pressão é de 100 kPa . (a) Verifique se há condensação de umidade;

Passo 1

Vamos analisar o problema: um condicionador de ar precisa resfriar 0,2 kg/s de ar seco a 40°C com 40% de umidade relativa, e a temperatura do ar condicionado será 25°C. A pressão é de 100 kPa. Nosso objetivo é verificar se ocorrerá condensação de umidade durante esse resfriamento. Para resolver, vamos usar conceitos de umidade relativa e ponto de orvalho.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a pressão de vapor de água no ar ambiente. A umidade relativa (UR) é a relação entre a pressão parcial de vapor de água presente no ar e a pressão de vapor de saturação nessa temperatura.
A pressão de vapor de saturação ( ) a 40°C pode ser encontrada usando tabelas ou fórmulas empíricas. Vamos assumir .

Passo 3

Com a umidade relativa de 40%, a pressão parcial de vapor de água ( Pv = UR times Psat = 0,40 times 7,38 kPa = 2,952 kPa ) é:

Passo 4

Agora, vamos determinar a pressão de vapor de saturação a 25°C ( ). Assumindo .

Passo 5

Para verificar se há condensação, comparamos 2,952 kPa < 3,17 kPa à na temperatura final:
Como , a umidade presente é menor que a saturação, ou seja, não ocorre condensação.

Resposta

Não há condensação de umidade durante o resfriamento.

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