(PETROQUÍMICA SUAPE) Uma corrente de ar úmido a
e
de umidade relativa é resfriada em um trocador de calor até atingir
. Suponha que a pressão atmosférica seja de
.
Com base nas informações dadas, assinale a alternativa correta:
Dado: Pressão de saturação da água a
é de
e a
é de
. A temperatura de orvalho para as condições iniciais do ar é de
.
a) A umidade absoluta (ou razão de mistura) do ar após o resfriamento aumenta.
b) A umidade absoluta do ar após o resfriamento permanece constante.
c) Parte do vapor dd) A umidade relativa do ar após o resfriamento diminui.
e) Nenhuma das alternativas está correta.
Com base nas informações dadas, assinale a alternativa correta:
Dado: Pressão de saturação da água a
a) A umidade absoluta (ou razão de mistura) do ar após o resfriamento aumenta.
b) A umidade absoluta do ar após o resfriamento permanece constante.
c) Parte do vapor dd) A umidade relativa do ar após o resfriamento diminui.
e) Nenhuma das alternativas está correta.
Passo 1
Então, galera! Vamos resolver essa questão sobre um fluxo de ar úmido que está sendo resfriado. Estamos lidando com conceitos de umidade relativa, temperatura de orvalho e pressão de saturação. Para resolver, vamos precisar entender como a umidade do ar se comporta quando a temperatura muda, além de usar algumas fórmulas básicas de termodinâmica do ar úmido.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa umidade relativa. A umidade relativa é a razão entre a quantidade atual de vapor d’água no ar e a quantidade máxima que o ar poderia reter nessa temperatura, expressa em porcentagem. Ou seja:
Passo 3
No início, temos ar a
com
de umidade relativa. Sabemos que a pressão de saturação da água a
é
. Vamos calcular a pressão atual do vapor de água:
Passo 4
Agora, o ar é resfriado até
. A pressão de saturação da água a
é
. Durante o resfriamento, a quantidade de vapor de água no ar não muda imediatamente, a menos que o ar se torne saturado e parte do vapor condense.
Passo 5
Vamos verificar se o vapor de água atual excede a capacidade do ar a
. Comparando as pressões:
- Pressão atual do vapor:
- Pressão de saturação a
:
Como
, o ar a
não consegue reter todo o vapor d’água presente inicialmente. Isso significa que parte do vapor vai condensar.
Passo 6
Como ocorre a condensação, a umidade absoluta (quantidade real de vapor d’água) do ar diminui porque parte do vapor virou líquido. No entanto, a umidade relativa aumenta inicialmente porque a capacidade do ar para reter vapor diminuiu, mas depois estabiliza em 100% quando o ar atinge a saturação após a condensação.
Resposta
c) Parte do vapor condiciona-se e a umidade relativa do ar após o resfriamento diminui.