Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 120
A condensação do vapor de água nas linhas de ar comprimido é uma das grandes preocupações nas instalações industriais, e o ar comprimido quase sempre é desumidificado para evitar os problemas associados à condensação. Considere um compressor que comprime o ar ambiente da pressão atmosférica local de 92 kPa até uma pressão de 800 kPa (absoluta). Em seguida, o ar comprimido é resfriado até a temperatura ambiente à medida que escoa pelas linhas de ar comprimido. Desprezando as perdas de pressão, determine se haverá alguma condensação nas linhas de ar comprimido, considerando um dia em que o ar ambiente está a 20 °C e 50% de umidade relativa.
Passo 1
Temos pelas tabelas de vapor no final do livro que a pressão de saturação da água a 20 °C é de 2,3392 kPa, assim, vamos calcular a pressão do vapor antes da compressão:
Temos que a razão de pressão durante a compressão é dada pela pressão após a compressão e a pressão antes da compressão, assim:
Ou seja, a pressão sofre um incremento de 8,7 vezes, assim, a pressão do vapor no final do processo será de:
Passo 2
Vamos buscar nas tabelas de vapor a temperatura do ponto de orvalho do ar à uma pressão de 10,2 kPa. Olhando a tabela verificamos a necessidade de uma interpolação, assim:
Assim, a medida com que o ar for sendo resfriado até a temperatura ambiente de 20 °C, teremos a condensação de parte do ar comprimido, pois a temperatura ambiente está abaixo da temperatura do ponto de orvalho.
Resposta
Logo, teremos alguma condensação nas linhas de ar comprimido.
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