Psicrometria

Notas de Aula de Sistemas Térmicos II

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Capítulo 2 PSICROMETRIA BÁSICA Psicrometria é o estudo das propriedades termodinâmicas da mistura arvapor 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. Constituinte Massa molecular Fração molar (%) [kg/kmol] Oxigênio - O2 32,000 20,95 Nitrogênio - N2 28,016 78,09 Argônio - Ar 39,944 0,93 Dióxido de Carbono - CO2 44,010 0,03 Baseado na tabela acima, pode-se calcular a massa molecular do ar seco, Ma. Ma = ∑Mi Xi i =1 4

onde, Mi é a massa molecular dos constituintes e Xi é a fração molar dos constituintes. Então: Ma = 28,966 kg/kmol A constante do gás para o ar seco, Ra, será: Ra = R/Ma = 8314, 26 J/kmol K/ 28,966 kg/kmol = 287,035 J/kg K R - 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.

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Soma-se apenas as massas dos elementos constituintes como indicado pela fórmula química. Para o H2O: Constituinte Hidrogênio - H Oxigênio - O Massa molecular [kg/kmol] 1,01 16,00

Então: Ms = 2 x 1,01 + 1 x 16,00 = 18,02 kg/kmol A constante do gás para o vapor d'água será: Rs = R / Ms = 8314,26 / 18,02 = 461,52 J/kg K 2.3-Carta