O ar entra em um condicionador de ar de janela a
e
de umidade relativa a taxa de
, e sai saturado a
. Parte da mistura do ar que se condensa durante o processo também é removida a
. Determine as taxas de remoção de calor e a umidade absoluta do ar na entrada. (
de ar seco)
Passo 1
O enunciado trata de um escoamento estacionário de ar úmido através de um condicionador de janela. As condições de entrada são
,
, umidade relativa
e vazão volumétrica
. A saída ocorre a
e saturado
; parte do vapor se condensa e é removida à mesma temperatura.
Para resolver precisamos:
Para resolver precisamos:
- Calcular a umidade absoluta (relação de mistura)
na entrada usando
onde
.
2. Determinar a vazão mássica de ar seco a partir da densidade do ar úmido e
.
3. Calcular na saída (saturado a
) e a vazão mássica do condensado
.
4. Usar as entalpias específicas do ar úmido
2. Determinar a vazão mássica de ar seco
3. Calcular
4. Usar as entalpias específicas do ar úmido
e do líquido
) para calcular a taxa de calor removida
Passo 2
Cálculo de
e de
:
O vapor de água em
tem pressão de saturação
. Logo
Agora a densidade do ar úmido na entrada é
A vazão mássica de ar seco é
Passo 3
Cálculo de
e da vazão mássica do condensado:
Em
,
, logo
A vazão de condensado é
Passo 4
Cálculo das entalpias e da taxa de calor:
Entalpia na entrada
,
:
Entalpia do ar úmido na saída
,
:
Entalpia do líquido removido a
:
Então a taxa de calor removida é
isto é,
(sinal negativo indicando remoção de calor).
Resposta
Taxa de remoção de calor:
Umidade absoluta na entrada:
Umidade absoluta na entrada: