Ropriedades do ar atmosferico

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PROPRIEDADES DO AR ATMOSFÉRICO

O ar atmosférico (fig. 3) pode ser considerado uma mistura de ar seco, vapor d’água e impurezas.

FIGURA 3 - AR ATMOSFÉRICO

Considera-se o ar seco quando todo vapor d’água e contaminantes são removidos do ar atmosférico. As quantidades relativas aos diversos constituintes do ar seco estão apresentadas na (tab. 2).

TABELA 2 - COMPONENTES DO ARSECO
Componentes Nitrogênio Oxigênio Argônio Dióxido de carbono Neônio, Hidrogênio, Hélio, Criptônio, Ozônio, etc. % volume % peso 78,09 75,52 20,95 23,15 0,93 1,28 0,03 0,04 traços leves

Embora a composição do ar seco permaneça relativamente constante a quantidade de vapor d’água no ar atmosférico varia consideravelmente por ser condensável a pressões e temperaturas usuais, razão pela qual, asquantidades de ar úmido devem ser expressas de tal maneira que as quantidades relativas de vapor d’água e ar seco sejam sempre indicadas. Assim as propriedades específicas do ar úmido serão geralmente referidas à unidade de peso do ar seco. A temperatura e a pressão barométrica do ar atmosférico variam muito com as condições do tempo, localização geográfica e principalmente com a altitude. O aratmosférico padrão é útil como referência em aplicações de condicionamento de ar para estimativa de suas propriedades em várias altitudes. Para efeitos do estudo dos processos normalmente encontrados no campo

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da psicrometria, o ar úmido é formado pela mistura de dois gases: o vapor d’água e o ar seco. Esta aproximação é válida em ampla faixa de temperatura, considerando que as condiçõesambientes estão bastante longe das propriedades críticas dos componentes do ar seco. As constantes importantes para o ar padrão (temperatura de 21,1oC e uma pressão barométrica de 101,325 kPa) e a água no SI são: - aceleração da gravidade normal, g = 9,80665 m/s; - constante de gás para o ar, R = 287 J/kgoC; - densidade do ar ao nível do mar, ρar = 1,201 kg/m3; - calor específico à pressão constantedo ar, cp = 1,0048 kJ/kgoC; - calor específico a volume constante do ar, cv = 0,717 kJ/kgoC; - densidade da água, ρágua = 1000 kg/m3; - calor específico da água líquida, cal = 4,19 kJ/kgoC; - calor latente de vaporização da água líquida, clv = 2,4535.103 kJ/kg. As propriedades do ar úmido são normalmente apresentadas na forma de tabelas termodinâmicas ou cartas psicrométricas, mas para odesenvolvimento de rotinas computacionais as equações a seguir são muito úteis. 2.1 PRESSÃO DO VAPOR DE ÁGUA NO AR ÚMIDO

A pressão exercida pelo ar úmido obedece praticamente à lei da mistura de gases perfeitos, que é dada por:
p = pa + p v

(2)

onde p pressão total da mistura pa pressão parcial do ar seco pv pressão parcial do vapor d’água na mistura Para o ar saturado podem ser utilizadas astabelas de dados psicrométricos, para a determinação da pressão de vapor d’água e quando o ar não estiver saturado, a expressão a seguir, pode ser usada para o seu cálculo:
p v = p vs − p A (t bs − t bu )

(3)

onde pv pvs p A tbs tbu 2.2

pressão de vapor d’água na mistura, Pa pressão de saturação do vapor d’água (quando φ = 100%), Pa pressão barométrica, Pa constante para psicrômetrogiratório e tbu > 0oC, 6,66.10-4 oC-1 temperatura de bulbo seco, oC temperatura de bulbo úmido, oC UMIDADE ESPECÍFICA

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A umidade específica é dada por:
w = mv ma

(4)

onde w umidade específica, kg vapor/kg ar seco mv massa de vapor d’água, kg vapor ma massa de ar seco, kg ar seco Verifica-se que as quantidades de vapor d’água que se pode adicionar à mistura são pequenas, sendo a umidadeespecífica geralmente expressa em g de vapor/ kg ar seco. Aplicando a lei geral dos gases perfeitos, a umidade específica pode ser apresentada em termos da pressão barométrica, p e da pressão parcial de vapor, pv através da seguinte equação:
w = 0,62198 pv p - pv

(5)

2.3

UMIDADE RELATIVA

É a relação entre a pressão parcial de vapor d’água na mistura, pv a uma determinada temperatura...
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