Um condicionador de ar deve resfriar uma corrente de ar ambiente úmido de
de ar seco/s a
e
de umidade relativa. A temperatura do ar condicionado deve ser de
. 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 (
) é:
Passo 4
Agora, vamos determinar a pressão de vapor de saturação a 25°C (
). Assumindo
.
Passo 5
Para verificar se há condensação, comparamos
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.