O ar dentro de um prédio deve ser mantido a
e
de umidade relativa fazendo passar o ar externo por um pulverizador de água. O ar entra na câmara de pulverização a
e
de umidade relativa, sai resfriado e saturado com vapor
de água, e é depois reaquecido até
. Estime a temperatura do ar que sai da câmara e a água (kg) adicionada ou removida (especifique qual) por quilograma de ar seco processado. Considere a pressão atmosférica igual a 760 mmHg .
de água, e é depois reaquecido até
Passo 1
Beleza, vamos lá. O enunciado diz que ar externo a 32 °C e 70 % UR passa por um pulverizador de água (adiabaticamente saturador), sai resfriado e saturado (100 % UR) a uma temperatura que a gente não conhece ainda, e depois esse ar saturado é reaquecido até 25 °C (para uso no edifício).
Conteúdo: psicrometria básica – razão de mistura (w), entalpia do ar úmido (h), balanço de massa e energia num saturador adiabático.
O que vamos precisar:
• Tabelar ou achar a pressão de saturação da água .
• Calcular a razão de mistura inicial .
• Calcular a entalpia inicial .
• Montar o balanço adiabático: .
• Expressar em função de
e resolver por tentativa (iterativo).
• Enfim, achar e a água evaporada
.
Conteúdo: psicrometria básica – razão de mistura (w), entalpia do ar úmido (h), balanço de massa e energia num saturador adiabático.
O que vamos precisar:
• Tabelar ou achar a pressão de saturação da água
• Calcular a razão de mistura inicial
• Calcular a entalpia inicial
• Montar o balanço adiabático:
• Expressar
• Enfim, achar
Passo 2
Calcular a razão de mistura na entrada (estado 1):
A 32 °C,
kPa. Como
:
Passo 3
Calcular a entalpia do ar úmido na entrada (em kJ/kg de ar seco):
com
,
,
,kJ/kg e
,°C:
Passo 4
No saturador adiabático (sem trocas de calor com o meio externo), vale
Como o ar sai saturado a
, sua entalpia é
onde
Basta achar
tal que
.
Passo 5
Iterando (ou fazendo tabela) encontra-se:
– Para ,
.
– Para ,
.
Interpolando para dá aproximadamente
– Para
– Para
Interpolando para
Passo 6
Agora calculamos
.
A ,
,kPa,
A
A massa de água efetivamente evaporada (adicionada ao ar) por kg de ar seco é
Resposta
Temperatura de saída da câmara de pulverização:
Água adicionada (evaporada) por kg de ar seco: