Considerando-se que o ar ambiente numa central de ar comprimido está a 20^circ C e com umidade relativa de 50 %. Verifica-se que há 8,7 g / m^3 de ar nesta condição e sabendo-se que o compressor tem uma capacidade produtiva de 1000 l / min e ele pressurizou um tanque reservatório de 1500 litros em 7 bar, qual a quantidade de condensado que se formou no reservatório considerando que o ar no tanque está a 20^circ C e que a saturação do ar ( 100 % U.R.) à 20^circ C é de 17,4 g / m^3 ?

Passo 1

Resumindo: temos ar ambiente a ,20^circC e 50% de umidade relativa, o que corresponde a uma umidade absoluta de ,8,7:g/m^3. Esse ar é aspirado por um compressor de capacidade 1000:L/min e bombeado para um reservatório de 1500:L até 7:bar, mantendo-se a temperatura em 20^circC. Sabemos que, a 20^circC, a umidade absoluta de saturação ( 100% UR) é ,17,4:g/m^3. Vamos calcular quanto de água condensa no reservatório usando conceitos de ar úmido e transformação isoterma (ideal).

Passo 2

Determinar o volume de ar nas condições ambiente ( 1:bar, 20^circC) que corresponde ao ar comprimido no reservatório. Pela equação de gás ideal e isoterma, o número de mols no reservatório equivale a um volume
Vrm equiv ;=; Vrm res,Prm resPrm atm ;=; 1,5:m^3times7:bar1:bar ;=; 10,5:m^3

Passo 3

Calcular a massa de água que entrou no reservatório se não houvesse condensação. Essa massa é dada pela umidade absoluta ambiente vezes Vrm equiv:
mrm in =;8,7:gm^3times10,5:m^3 =;91,35:g

Passo 4

Calcular a massa máxima de água que o reservatório pode conter em fase vapor a 20^circC (saturado, 100% UR). Usa-se a umidade absoluta de saturação vezes o volume real do reservatório:
mrm sat =;17,4:gm^3times1,5:m^3 =;26,1:g

Passo 5

A quantidade de água que condensa é a diferença entre a massa introduzida e a massa que permanece em vapor saturado:
mrm cond =;mrm in-mrm sat =;91,35:g-26,1:g =;65,25:g

Resposta

A quantidade de condensado formada no reservatório é de aproximadamente 65,3:g.

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