A temperatura de bulbo seco do ar é de 64^circ C e a de bulbo úmido 40^circ C. Determinar:
umidade de saturação adiabática

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que o ar tem temperatura de bulbo seco (T₁) de 64 °C e de bulbo úmido (T wb) de 40 °C. A gente precisa achar a umidade de saturação adiabática, ou seja, a razão de massa de vapor d’água por massa de ar seco (w) quando o ar, em contato adiabático com água, “satura” até a temperatura de bulbo úmido.
Conteúdo: psicrometria (pressão de saturação, constante psicrométrica, balanço de massa e energia). Vamos usar:
  1. pressão de saturação do vapor à T wb;
  2. constante psicrométrica γ;
  3. fórmula do vapor parcial no bulbo úmido;
  4. fórmula da razão de mistura .

Passo 2

Primeiro, achamos a pressão de saturação do vapor d’água a 40 °C. Pela tabela ou pela fórmula de Antoine:
pws(40;°C) = 7,384;kPa

Passo 3

Agora calculamos a constante psicrométrica γ, que vem de
gamma = cp,a,P0,622,hfg approx 0,00066;P,
onde gamma = 0,00066 times 101,325 approx 0,0669;kPa/°C é a pressão atmosférica (supondo 101,325 kPa). Então

Passo 4

Com γ e as temperaturas, a pressão parcial do vapor no bulbo úmido vale:
pv = pws(Twb) ;-; gamma,(T1 - Twb)
Substituindo:
pv = 7,384;-;0,0669,(64 - 40) = 7,384 - 0,0669 times 24 = 7,384 - 1,606 = 5,778;kPa

Passo 5

Por fim, a razão de mistura w = 0,622,pvP - pv (umidade de saturação adiabática) é
w = 0,622,5,778101,325 - 5,778 = 0,622,5,77895,547 approx 0,0376;kgvaporkgar seco
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Resposta

A umidade de saturação adiabática é
boxedw approx 0,0376;kg de vapor/kg de ar seco

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