Um lb de ar úmido inicialmente a 80 é latm, ϕ = 50% é comprimido isotermicamente a 3 atm. Determina se ocorrer condensação. Em caso afirmativo, encontre a quantidade condensada. Caso contrário, encontre ϕ2

Passo 1

PREMISSAS: (1) O sistema consiste em uma amostra de 1 ib de ar seco e água, (z) Para o vapor fase, aplicam-se os princípios do gás ideal.

ANÁLISE: Se não ocorrer condensação, PV2≤Pg (80∘ F). Para verificar isso, escreva

ω 1 = ω 2 ⇒ 0.622 P v i P 1 - P v i = 0.622 P 12 P 2 - P v 2 ⇒ P v i P 1 = P v 2 P 2 ⇒ P v 2 = P 2 P 1 P v 1

Portanto, com P v 1 = ϕ 1 P g 80 ∘ F , essa expressão dá

P v 2 = 3 a + m 1 a + m 0.50 P g ( 80 % ) = 1.5 P g 80 ∘ F

Dessa forma, para nenhuma condensação P v 2 ⩽ P j , portanto a condensação ocorre nesse caso.

No estado final, o sistema consiste em uma fase gasosa (ar seco ou água saturada vapor) e uma fase líquida (líquido saturado). A quantidade condensada é m v 1 - m v 2 = m a ω 1 - ω 2

Passo 2

Em que

ω 1 = 0.622 P 11 P 1 - P V i = 0.622 ( 0.50 ) P g P 1 - ( 0.50 ) B 1 = ( 0.622 ) ( 0.50 ) 0.507316 f l i n 2 [ 14.7 - ( 0.50 ) ( 0.5073 ) ] 16 f / 1 n 2 = 0.01756 16 ( v ) 1 b ( a )

ω 2 = 0.622 P g p L - P g = 0.622 ( 0.5073 ) ( 3 ) ( 14.7 ) ⋅ ( 0.5073 ) = 0.00724 16 ( v ) 1 b ( a )

A massa de ar seco é encontrada a partir de m M i x = m a + m v i = m 2 1 + w 1 , dando

m a = m m 1 x 1 + w 1 = 116 1.01756 ( 16 / 10 ( a ) = 0.9831 b ( a )

Quantidade condensada 0.983 [ 0.01756 - 0.00724 ]

= 0.01014 l b ( v )

Resposta

0.01014 l b ( v )

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