C$r psicrometria2012(1)blogar

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  1. 1. caetanomaria2000@yahoo.com.br939127030
  2. 2. Climatização e RefrigeraçãoPARTE II16-05-2013 2II-I. Psicrometria - Termodinâmicado AR HÚMIDOII-2. Conforto TérmicoII-3. Carga Térmica de ArrefecimentoII-4. Sistemas de Ar Condicionado
  3. 3. 16-05-2013 3
  4. 4. 16-05-2013 4Caracterização do AR HÚMIDOAr secoVapor de águaII-I. Psicrometria
  5. 5. 16-05-2013 5II-I. Psicrometria•Caracterizar o Ar Húmido•Determinar os parâmetros fundamentais•Utilizar Diagramas Psicrométricos
  6. 6. • Aplicações da psicrometria- Controle de clima, em especial em Acondicionamentode ar para conforto térmico; Camaras frigorificas- Condensação em superfícies frias (o orvalho sobre arelva numa manhã fria, a água sobre a superfícieexterna de um copo de cerveja),O arrefeciemento evaporativo;Agricultura16-05-2013 6II-I. Psicrometria
  7. 7. 16-05-2013 7• DEFINIÇÃOEstudo das propriedades termodinâmicas demisturas de ar seco e vapor de água, e da suautilização para analisar processos que envolvemo Ar Húmido .Do grego psychro, arrefecer(estudo de misturas binárias nas quais um dos componentes é um vaporcondensável).II-I. Psicrometria
  8. 8. • DEFINIÇÃO“É uma mistura de ar seco e vapor de água. “16-05-2013 8II-I. Psicrometria
  9. 9. 16-05-2013 9II-I. PsicrometriaARHÙMIDOREFRIGERAÇÂOAR CONDICIONADOProdutoProcessoPessoasProcessoTEMPERATURAAcima + 15 ºCAbaixo +15ºc
  10. 10. • DEFINIÇÃO• É uma mistura de gases , presentes naatmosfera.16-05-2013 10II-I. PsicrometriaAR SECO
  11. 11. TABELA DE GASES COMPONENTES DO AR SECOdesignação símbolo Peso Molecular densidade Tcr Pcr Vcr %(kg.m-3 ) (ºC) (bar) (m3.kg) Riargon AR 39,944 1,7839 -122,5 48,58 0,0019 0,94hidrogenio H2 2,0159 0,08987 -239,9 12,568 0,0323 0,01oxigenio O2 31,9968 1,42895 -118,38 50,87 0,0025 20,99diox.carbono CO2 44 1,9768 -140 34,96 0,,002137 0,03nitrogenio N2 28,0134 1,2505 -146,9 33,96 0,0039 78,0316-05-2013 11II-I. Psicrometria
  12. 12. P.v = m. Ra. T16-05-2013 12II-I. PsicrometriaAR SECOPROPRIEDADESConstante do ar seco
  13. 13. AR SECO• Volume específico do ar secoO volume específico é o volume ocupado poruma unidade de massa (m3.kg-1).• Calor específico do ar secoCalor específico a pressão constante (cp) é aquantidade de calor que é necessário fornecera uma unidade de massa para aumentar atemperatura em 1 °C a pressão constante.16-05-2013 13II-I. PsicrometriaPROPRIEDADES
  14. 14. Calor específico do ar secoCp = 1,0 kJ.kg-1.K-1 pode ser utilizado na maior parte dos cálculospara temperatura entre –10 e 100 ºC.16-05-2013 14II-I. PsicrometriaPROPRIEDADES
  15. 15. AR SECO• Entalpia do ar secoé uma propriedade termodinâmica definida como asoma da energia interna de um sistema (U) e do produtoentre a pressão (p) e o volume (V) do sistema:H = U + pVHa = cp (Ta –T0)Ha =1,005Ta• Para ar seco a pressão de referência é a pressão atmosférica (101,325 kPa) e a temperatura dereferência é 0 ºC16-05-2013 15II-I. PsicrometriaPROPRIEDADES
  16. 16. COMPOSIÇÃO DO VAPOR DE ÁGUAdesignação símbolo Peso Molecular densidade Tcr Pcr Vcr %(kg.m-3 ) (ºC) (MPa) (m3.kg) RiVapor água H2O 18,05 374 22,09 0,00315516-05-2013 16II-I. Psicrometria
  17. 17. 16-05-2013 17Tcr = 374ºCTcr = - 122ºC
  18. 18. 16-05-2013 18
  19. 19. Vapor de água (gás Ideal?)Fazendo uso do factor de compressibilidadepara o qual quando Z=1 trata-se de uma gásideal , a partir da equação de Z e paratemperatura de +50ºC, e a pressãoatmosférica, o vapor de água tem Z= 0,999 ≈ 116-05-2013 19II-I. PsicrometriaLOGOConsidera-seum gás ideal !
  20. 20. VAPOR DE ÁGUAApresenta-se no ar húmido na forma de vaporsobre aquecido.• Constante do vapor de águaA água tem uma massa molecular de 18,01534. A constante dos gases do vapor deágua• Volume específico do vapor de água16-05-2013 20II-I. PsicrometriaPROPRIEDADES
  21. 21. VAPOR DE ÁGUA• Calor específico do vapor de águaO calor específico do vapor de água varia pouco entre –71 e 124 ºC, podendo-se considerar o valor cp = 1,88 kJ.kg-1.K-1.16-05-2013 21PROPRIEDADESII-I. Psicrometria
  22. 22. VAPOR DE ÁGUA• Entalpia do vapor de águaA entalpia do vapor de água é dada pelaexpressão:H = 2501,4 + 1,86(Ta –T0)sendo2501,4 kJ/kg o calor latente de vaporização a 0,01 ºC1,86 kJ/kg.K o calor específico do vapor de água.16-05-2013 22II-I. Psicrometria
  23. 23. AR HÚMIDO• DEFINIÇÃO“É uma mistura de ar seco e vapor de água. “É considerado um gas ideal pois o ar seco é um gas ideal .O vapor de água em condições normais (pressão próxima dapressão atmosferica) tambem é considerado gas ideal .16-05-2013 23II-I. Psicrometria
  24. 24. AR HÚMIDO• LEI DE DALTON ( Lei das pressões parciais)A pressão da misturaP = P1 + P2 + ...+ Pc = ΣPi16-05-2013 24II-I. Psicrometria
  25. 25. AR HÚMIDO• LEI DE DALTON“ a pressão total de uma mistura é igual a somadas pressões parciais de cada componente àmesma temperatura da mistura.”“pressão parcial de cada componente é a pressão queele exerceria caso ocupasse sozinho o volume damistura à temperatura da mistura.”16-05-2013 25II-I. Psicrometria
  26. 26. AR HÚMIDO• PRESSÃO DO AR HÚMIDO., PRESSÃOATMOSFÉRICAA pressão atmosférica é a soma da pressãoparcial dos vários componentes do ar (admitidocomo gás ideal homogêneo) e do vapor de água:pm = pa + pvPatm = PN2 + PO2 + PAr + Pv = Par + Pv16-05-2013 26II-I. Psicrometria
  27. 27. AR HÚMIDO• PRESSÃO DE SATURAÇÃO16-05-2013 27II-I. Psicrometria
  28. 28. AR HÚMIDO• TEMPERATURA DE ORVALHO16-05-2013 28II-I. Psicrometria
  29. 29. 16-05-2013 29
  30. 30. AR HÚMIDO• Humidade absoluta ()A humidade absoluta (w) de uma amostra de arhúmido é a razão entre a massa de vapor deágua e a massa de ar seco dessa amostra.arvvarararvvPPRRTRVPTRVPw 16-05-2013 30II-I. Psicrometria
  31. 31. AR HÚMIDO• Humidade relativa ()A humidade relativa é a razão entre a pressãoparcial do vapor de água contido no ar e apressão de saturação numa amostra de arsaturado à mesma temperatura dada.16-05-2013 31II-I. Psicrometria
  32. 32. AR HÚMIDO16-05-2013 32II-I. Psicrometria
  33. 33. AR HUMIDO• Grau de Saturação ()É a relação entre a humidade actual damistura e a humidade da mistura na condiçãode saturação à mesma temperatura e pressãoatmosférica.16-05-2013 33II-I. Psicrometria
  34. 34. AR HUMIDO• Volume específico (v)O volume específico do ar húmido é definidocomo o volume ocupado pela mistura de arseco + vapor de água por kg de ar seco àpressão de 1 atm (101,325 kPa).• A lei de Dalton das pressões parciais estabelece que o volumeda mistura de gases é igual ao volume ocupado por cadacomponente a sua pressão parcial.V = Va = Vv16-05-2013 34II-I. Psicrometria
  35. 35. AR HUMIDO• Entalpia (H)Como o ar húmido é uma mistura de ar seco ede vapor de água, o calor específico damistura é a soma dos calores específicos doscomponentes da mistura.H = cpa .T+ W (r +cpv.T)Entalpia = entalpia do ar seco + entalpia de evaporação à temperatura do ponto de orvalho+entalpia adicionada ao vapor de água após a evaporação.16-05-2013 35II-I. Psicrometria
  36. 36. AR HUMIDO• Constante do Ar húmido,(kg/m3)16-05-2013 36II-I. PsicrometriaDensidade do Ar húmido
  37. 37. AR HÚMIDO• Termómetro de bulbo seco (TBS), (DB).• A temperatura do bulbo seco é a temperatura doar medida com um termómetro ordinário, e nãoé influenciada pela humidade relativa do ar.• Temperatura do bulbo húmido (TBH), (WB)• A temperatura do bulbo húmido (TBH) é atemperatura do ar medida com um termómetrohúmido, sendo influenciada pela humidaderelativa do ar.16-05-2013 37II-I. Psicrometria
  38. 38. Psicrómetro16-05-2013 38II-I. Psicrometria
  39. 39. Psicrómetro16-05-2013 39II-I. Psicrometria
  40. 40. AR HÚMIDO• Temperatura do ponto de orvalho(Tpo), (ADP).• Temperatura em que a pressão parcial devapor de água é igual à pressão de vaporsaturante. Mede-se com um higrómetro deponto de orvalho.16-05-2013 40II-I. Psicrometria
  41. 41. Termo-higrometro16-05-2013 41II-I. Psicrometria
  42. 42. Propriedades do Ar HúmidoProblemas tipo - AulaPara ar húmido a pressão atmosférica ao nível do mar, aTemperatura de Bulbo Seco (TBS) (DB) de 27C e comhumidade relativa de 50%, determinar analiticamente;16-05-2013 42II-I. Psicrometria
  43. 43. AR HUMIDO• Diagramas do Ar HúmidoTal como sucede com outras substâncias, écómodo dispor de informação sobre o arhúmido na forma de diagrama.Esses apresentam vantagens tais como:Rapidez de cálculo; melhor visualização dosprocessos; melhor percepção da influenciados parâmetros em jogo e mais fácil detecçãoe erros.16-05-2013 43II-I. Psicrometria
  44. 44. CARTA PSICROMETRICA• Carta psicrométrica; Diagrama de CarrierÉ uma nova ferramenta que torna maisexpedita a determinação das propriedades doar húmido, desde que se conheçam duas dassuas propriedades16-05-2013 44II-I. Psicrometria
  45. 45. 16-05-2013 45II-I. Psicrometria
  46. 46. Propriedades do Ar HúmidoProblemas tipo - AulaUm jacto de ar húmido a temperatura de 15Cpassa dentro de uma conduta não isoladaatravés de um ambiente a TBS de 32 C e TBUde 23 C.Haverá condensação em sua face externa ou não?16-05-2013 46II-I. Psicrometria
  47. 47. 16-05-2013 47
  48. 48. 16-05-2013 48Problemas tipo - AulaSendo atemperaturaem cadaponto em ºCT1 = 24,7T2= 24,5T3= 22,5T4=22,6T5= -17,3T6=-17,5Ti= -18Sendo a humidade relativaDo ar exterior 60%Onde poderá ocorrer orvalho?A barreira esta bem colocada?
  49. 49. 16-05-2013 49
  50. 50. 16-05-2013 50RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS PROPOSTOSSebenta
  51. 51. 16-05-2013 51

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