Apostila psicrometria

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Psicrometria:
Mistura de gases ideais e ar
úmido
úmido

Psicrometria
O que é?
Psicrometria: estudo das misturas de ar e vapor
d´água, isto é, o estudo do ar úmido (no limite, estudo
de misturas binárias nas quais um dos componentes é
um vapor condensável).
Do grego psychro, isto é, esfriar, resfriar.

Aplicações da psicrometria
-controle de clima, em especial em condicionamento dear para
conforto térmico;
- condensação em superfícies frias (o orvalho sobre a grama em
uma manhã fria, a água sobre a superfície externa de um copo de
cerveja),
cerveja), etc;
-O resfriamento evaporativo;
-Os rastros brancos deixados pelas turbinas dos aviões ☺

Definições Fundamentais e Conceitos Básicos
Ar seco e úmido: o ar seco é a mistura dos vários gases que
compõem o aratmosférico, como nitrogênio, oxigênio, gás carbônico
e outros, que formam mistura homogênea para uma grande faixa de
temperaturas. O ar é úmido quando, além da mistura de gases, tem
vapor d'água, que pode saturar à temperaturas ambiente, e então
condensar.
Lei de Dalton: a pressão total de uma mistura de gases é a soma das
pressões parciais de cada um dos componentes.
Pressão parcial: pressãoque cada componente exerceria se, à mesma
temperatura, ocupasse sozinho todo o volume da mistura.

Mistura ideal
Modelo de Dalton (pressões parciais): as propriedades de cada
componente são determinadas admitindo-se que cada componente
ocupe todo o volume na temperatura da mistura.

P = PA + PB

P=

ou

∑P

i

Modelo de Amagat (volumes parciais): as propriedades de cadacomponente são determinadas admitindo-se que cada componente
esteja à pressão e temperatura da mistura.

V = V A + VB

ou

1=

V A VB
+
V
V

Mistura e soluções
Ci = Ni/V – Concentração molar
ρI = mi/V – concentração mássica
yi=Ni/N – fração molar
C

xi= mi/m – fração mássica
Onde:
• Ni=mi/Mi – número de moles

• “i” indica o componente

Psicrometria
Psicrometria:
• Do gregopsychro (esfriar, resfriar).
• Estudo das misturas de ar e vapor d´água em concentrações
relativamente baixas, o estudo do ar úmido
• No limite, estudo de misturas binárias nas quais um dos
componentes é um vapor condensável.

• Hipóteses:





Fase sólida ou líquida não contém gases dissolvidos;
A fase gasosa pode ser tratada como uma mistura de gases perfeitos;
Quando a misturae a fase condensada estão a uma dada pressão e
temperatura, o equilíbrio entre a fase condensada e seu vapor não é
influenciado pela presença do outro componente.
Equilíbrio é atingido, a pressão parcial do vapor está igual a pressão de
saturação correspondente da mistura gás e vapor.

• Aplicações:








Processo de condicionamento do ar;
Cálculos de carga térmica;Sistemas de ar condicionado;
Serpentinas de desumidificação e resfriamento;
Torres de resfriamento;
Condensadores evaporativos;
Secagem.

Psicrometria
Mistura saturada: quando o vapor está à pressão e temperatura de saturação,
para a mistura ar-vapor d´água é usado o termo vapor saturado.
Temperatura de orvalho (Dew-point): é a temperatura na qual o vapor
condensa ou solidifica quandoresfriado a pressão constante. Em um
processo a volume constante a temperatura será ligeiramente mais
baixa que a do orvalho.

Temperatura de bulbo seco(TBS): é a temperatura do ar indicada no
termômetro comum
Temperatura de bulbo úmido(TBU): temperatura do ar indicada por um
termômetro cujo bulbo é recoberto água, por meio de qualquer elemento
úmido preso ao bulbo do termômetro, por exemploalgodão, gaze, etc.

Temperatura de bulbo úmido
Temperatura
de bulbo úmido

termômetro

Fluxo de ar
mecha
água
exemplo

Psicrometria
Umidade relativa(φ): relação entre a fração molar do vapor na mistura
e a fração molar do vapor numa mistura saturada a mesma
pressão e temperatura total.

Pv
φ=
Pg
onde: Pv = pressão parcial do vapor na mistura
Pg = pressão de saturação do...
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