Psicrometria

Capítulo 2
PSICROMETRIA BÁSICA
Psicrometria é o estudo das propriedades termodinâmicas da mistura ar vapor d'água.
Isto é de fundamental importância nos processos combinados de transferência de calor e massa que ocorrem em refrigeração e condicionamento de ar,
2.2-Composição do Ar
O ar atmosférico é composto de uma mistura de 4 componentes principais (gases), com traços de um número de outros, e vapor d'água. A composição do ar seco (apenas os 4 componentes) é relativamente constante variando levemente com o tempo, localização e altitude. É razoável considerar todos os gases como uma substância homogênea (ar seco), mas tratar o vapor d'água separadamente porque este é passível de condensação nas condições de pressão e temperatura encontradas na atmosfera.
A composição padrão para o ar é mostrado na tabela 1.

Tabela 1 - Composição Padrão para o Ar.
Massa
molecular
[kg/kmol]
32,000
28,016
39,944
44,010

Constituinte
Oxigênio - O2
Nitrogênio - N2
Argônio - Ar
Dióxido de Carbono - CO2

Fração molar ou volumétrica (%)

Fração mássica(%) 20,95
78,09
0,93
0,03

23,144
75,528
1,282
0,046

Baseado na tabela acima, pode-se calcular a massa molecular do ar seco, Ma, sabendo-se que
M a = ∑ yi M i

(1)

i

onde, M i é a massa molecular dos constituintes e yi é a fração molar dos constituintes.
Então:
Ma = 28,966 kg/kmol
A constante do gás para o ar seco, Ra, será:

Ra =

Ma

=

8314,26 J/kmol K
= 287,035 J/kg K
28,966 kg/kmol

1

onde

é a Constante Universal dos Gases.

O vapor d'água por sua vez não é uma mistura, mas um composto químico. Desta forma, não se utiliza a técnica da proporcionalidade no cálculo da massa molecular. Soma-se apenas as massas dos elementos constituintes como indicado pela fórmula química.
Para o H2O:
Constituinte

Massa Molecular
[kg/kmol]
1,01
16,0

Hidrogênio - H
Oxigênio - O

Então: Ms = 2 x 1,01 + 1 x 16,00 = 18,02 kg/kmol
A constante do gás para o vapor