Ar com
e
passa por um trocador de calor onde é aquecido até
, em seguida passa por um equipamento onde sofre um resfriamento adiabático saindo a
. Obter:
a umidade do ar na saída do processo
a umidade do ar na saída do processo
Passo 1
Resumo do enunciado e conteúdo
Temos um ar de entrada com temperatura seca e úmida
. Primeiro ele é aquecido até
(processo sensível, só sobe temperatura, sem trocar umidade) e depois passa por um resfriamento adiabático até
(processo onde a entalpia do ar se mantém constante mas há troca de água).
Conteúdo: psicrometria (razão de umidade e entalpia do ar úmido), equações de saturação de vapor, energia específica do ar e da água
O que vamos precisar:
Temos um ar de entrada com temperatura seca
Conteúdo: psicrometria (razão de umidade e entalpia do ar úmido), equações de saturação de vapor, energia específica do ar e da água
O que vamos precisar:
- Calcular a razão de umidade inicial
usando o ponto de bulbo úmido (adiabatic saturation) - Calcular a entalpia inicial
- Atualizar a entalpia após aquecimento (
, com constante) - Usar entalpia constante no resfriamento adiabático para achar
a
Passo 2
Calcular a razão de umidade inicial
via ponto de bulbo úmido
- Vamos precisar da pressão de saturação a
. Podemos usar a fórmula de Tetens:
Para
, dá aproximadamente
- A razão de umidade de saturação a
é
- A equação de adiabatic saturation (wet‐bulb) impõe entalpia constante entre o estado 1 e o ponto saturado a
:
onde
,
,
.
4) Substituindo números:
4) Substituindo números:
Passo 3
Calcular entalpia inicial
Fórmula da entalpia do ar úmido (por kg de ar seco):
Fórmula da entalpia do ar úmido (por kg de ar seco):
Substituindo
e
:
Passo 4
Entalpia depois do aquecimento até
(
constante)
Passo 5
Resfriamento adiabático até
⇒ entalpia constante (
)
Queremos tal que
Queremos
Calculemos o termo entre colchetes:
.
Logo
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Resposta
A umidade do ar na saída do processo é, aproximadamente,