Um espaço será mantido a 75 F (TBS) e 50 % de umidade relativa, com um ganho de calor sensível de e um ganho de umidade de . A entalpia média é . A pressão barométrica é 14.696 psia. O ar é fornecido ao espaço a 58 F (TBS). Determine :
(a) O ponto de orvalho e a TBU termodinâmica do ar de suprimento
(b) A vazão de ar de suprimento em
Passo 1
O enunciado diz:
– Um recinto mantém 75 °F (bulbo seco) e 50 % de UR.
– Há ganho sensível de 82 000 Btu/h e ganho de umidade de 12,8 lbₘ/h.
– A entalpia latente da água é ,Btu/lbᵥ.
– Pressão barométrica 14,696 psia.
– O ar de suprimento entra a 58 °F (bulbo seco).
Conteúdo: psicrometria (equilíbrio de massa de umidade e energia).
O que vamos precisar:
Calcular a razão de umidade e entalpia do ar interno;
Escrever balanço de massa de vapor e de energia para achar a razão de umidade do suprimento e o fluxo de ar seco ;
Com determinar ponto de orvalho e bulbo úmido (termodinâmico);
Converter em .
Passo 2
Calcular a razão de umidade e entalpia do ar interno (75 °F, 50 % UR):
Tensão de vapor de saturação a 75 °F (tabela)
Tensão de vapor real
Razão de umidade
Entalpia do ar interno
Passo 3
Definir incógnitas e balanços:
– = vazão mássica de ar seco [lbₐ/h]
– = razão de umidade do ar de suprimento
Balanço de umidade (estado estacionário):
Balanço de energia total (sensible + latent):
onde
Passo 4
Resolver o sistema (1)&(2):
Da (1): 12,80,00764 - wsl[,26,54 - (13,92 +1113,92,ws)r] =96,080 .
Sub na (2):
ws approx 0,00701e dot ma approx 20,340;lbah
Simplificando e resolvendo (por cálculo ou iteração) obtém-se
Bulbo úmido (termodinâmico) do suprimento:
sabemos
hs = 13,92 + 1,113,92,ws approx21,73;tfracBtulba
vamos achar hs = 0,24,Twb + wsat(Twb)l(1100 +0,24,Twbr) tal que
Twb,sapprox52,5,°!F
Iterando com valores de (usando a curva ) chega-se a
Passo 7
Converter vs = 0,3704,TR,sPd,s,(1+ws) onde;TR,s=58+459,67=517,67,°!R,; Pd,s=14,696-0,1638 em vsapprox13,29;ft^3lba ;Longrightarrow; dot V = 20,340;tfraclbah;times;13,29;tfracft^3lba 60 approx4,504;tfracft^3min . Específico do ar de suprimento:
Calcula-se
Resposta
(a) Ponto de orvalho do ar de suprimento e bulbo úmido termodinâmico .
(b) Vazão de ar de suprimento .