Utilizando a carta psicrométrica, analise a seguinte condição de ar úmido:
Estado 1 (Entrada):
- Temperatura de Bulbo Seco (TBS1):
- Umidade Relativa (UR1): 50%
O ar passa por um processo de aquecimento e umidificação, adicionando-se vapor de água. As condições na saída do processo são:
- Estado 2 (Saída):
- Temperatura de Bulbo Seco (TBS2):
- Umidade Relativa (UR2): 70%
a) Qual é a temperatura de bulbo úmido e a temperatura do ponto de orvalho nos estados 1 e 2?
b) Qual é a razão entre o calor sensível e o calor total (SHR) do processo?
c) Qual é a massa de vapor de água adicionada por quilograma de ar seco?
a) Qual é a temperatura de bulbo úmido e a temperatura do ponto de orvalho nos estados 1 e 2?
b) Qual é a razão entre o calor sensível e o calor total (SHR) do processo?
c) Qual é a massa de vapor de água adicionada por quilograma de ar seco?
Passo 1
O enunciado nos dá ar úmido em dois estados:
Estado 1 (entrada): temperatura de bulbo seco , umidade relativa
.
Estado 2 (saída): ,
.
Vamos precisar de:
Estado 1 (entrada): temperatura de bulbo seco
Estado 2 (saída):
Vamos precisar de:
- Cálculo da pressão parcial de vapor
usando a pressão de saturação aproximada (fórmula de Tetens). - Cálculo do ponto de orvalho invertendo a fórmula de saturação.
- Estimativa da temperatura de bulbo úmido a partir da carta ou de aproximação.
- Cálculo da umidade absoluta
. - Cálculo de entalpias para obter o calor sensível, calor total e SHR.
- Diferença de
para massa de vapor adicionada por kg de ar seco.
Passo 2
Cálculo de ponto de orvalho e bulbo úmido em Estado 1:
A pressão de saturação aproximada a é
A pressão de saturação aproximada a
Logo a pressão parcial é
Invertendo a fórmula de Tetens para o ponto de orvalho, obtemos
Da carta psicrométrica ou aproximação empírica, a temperatura de bulbo úmido em
,
é
Passo 3
Cálculo de ponto de orvalho e bulbo úmido em Estado 2:
A pressão de saturação aproximada a é
A pressão de saturação aproximada a
então
Invertendo Tetens, o ponto de orvalho é
Da carta ou aproximação, a temperatura de bulbo úmido em
,
é
Passo 4
Cálculo do SHR (razão calor sensível / calor total):
- Umidade absoluta em cada estado (pressão atmosférica
):
Assim
- Entalpia aproximada
com
,
,
.
- Calor total adicionado
- Calor sensível
- SHR
Passo 5
Massa de vapor adicionada por quilo de ar seco:
Resposta
a) Estado 1:
,
.
Estado 2: ,
.
b) .
c) Massa de vapor adicionada .
Estado 2:
b)
c) Massa de vapor adicionada