EXERCÍCIOS DE PSICROMETRIA

• A partir de uma carta psicrométrica, estime qual é a carga térmica latente e sensível decorrente de uma vazão de ar de renovação de 900m3/h a 32°C e 60% de umidade relativa que deve ser resfriado até a temperatura de 25°C e 50% de umidade relativa.

• Pela carta psicrométrica podemos obter a entalpia do ar externocomo sendo 81kJ/kg e a do ar interno como sendo 52kJ/kg e aentalpia de um ponto intermediário “o” em função da Temperatura eumidade relativa é 63kJ/kg.

• O fluxo de massa de ar externo é calculado por 900 x 0,89/ 3600 =0,222kg/s.

•• A carga térmica sensível retirada é 0,222 x (63‐52) = 2,442 kW =2099,741 kcal/h

•• Já a carga térmica latente retirada é 0,222 x (81‐63) = 3,996 kW =• 3435,940 kcal/h.

• Nota: 1[kW]=859.845227858985[kcal/h]

• O ar de uma sala atravessa uma serpentina de resfriamento edesumidificação (SRD). Calcule qual a capacidade da SRD se acondição de entrada foi de TBS = 30C e UR de 50% e a de saída foide 20C e UR de 40%. A vazão do ar que atravessou a serpentina foide 7200m3/h.

• Para o cálculo do fluxo de massa de ar que atravessa a SRD é precisoconhecer o volume específico do ar na entrada da mesma. Este valoré obtido a partir da marcação da condição de entrada do ar na SRD nacarta psicrométrica. Desta forma obtém‐se v=0,878m³/kg. O fluxo demassa (kg/s) é obtido pela relação entre vazão (em m³/s) por ovolume específico. Na carta psicrométrica devemos obter ainda asentalpias do ar na condição de entrada e de saída da SRD.

kW,),.(,

.)hh.(mq arSRD 18673556487801

3600720021

• Um fluxo de 4800 m3/h de ar a temperatura de 30C e UR de 50% émisturado com um fluxo de 10800m3/h de ar a uma temperatura de20C e UR de 50%. Calcule qual a temperatura e a entalpia final damistura do ar. Considere a densidade do ar como sendo 1,2 m3/kg.

• Q1= 4800 m3/h

• t1= 30C

• UR1= 50%

• Q2=10800m3/h

• t2=20C

• UR2 de 50%.

• Um balanço de energia em um volume de controle envolvendo a junção dos dois fluxos de ar fornece:

3.32.21.1 hmhmhm

kg/kJ,m

h.mh.mhh.mh.mh.m 84463

22113332211

• Traçando‐se uma linha reta ligando os pontos 1 e 2 e uma reta a partir da entalpia 3 calculada obtemos na intersecção o ponto 3 na carta psicrométrica. Desta forma: 

• TBS3=23,2°C.

• Uma vazão de 6400m3/h de ar atravessa uma serpentina elétricaque libera 12kW de potência de aquecimento. Se a temperatura deentrada do ar foi de 15C e UR de 50%, calcule qual a TBS final equal entalpia do ar na saída? Considere que a densidade do ar naentrada da serpentina é de 1,225 m3/kg.

• Observe que a condição do ar antes de atravessar a serpentina podeser obtida na carta psicrométrica a partir dos dados de TBS e URapresentados (Observe que h1 = 29kJ/kg).

)12.( hhmq araquec

kg/kJ,,

h)h.(.,)hh.(mq araquec 5134291772122292

3600640022511212

• Na carta, traçando uma reta horizontal partindo do ponto 1 ecruzando‐a com a reta da entalpia calculada temos TBS2=21°C.Observar que a umidade absoluta da condição do ar na entrada é amesma que a umidade absoluta do ar na saída.

• Um jato de ar a uma temperatura de 18C passa dentro de um dutonão isolado através de um ambiente a TBS de 32C e umidaderelativa de 60%. Nestas condições haverá condensação sobre o duto

• Para resolver este tipo de questão, basta utilizar a carta psicrométrica.Marcar o ponto referente à temperatura e umidade relativa do arexterno e traçando uma linha horizontal da direita para a esquerda,verificar o ponto em que há cruzamento com a linha de saturação.

• A temperatura encontrada neste caso é de cerca de 23C. Nesteponto, situa‐se a temperatura de orvalho do ar externo, ou seja, se atemperatura do ar é resfriada abaixo deste valor, haverácondensação.

• Neste exemplo a temperatura de orvalho é de 23C e a temperaturada face externa do duto é praticamente de 18C (não há isolamento ea condutividade da chapa é elevada), o que faz com que acondensação da umidade seja inevitável. A solução deste problemageralmente é conseguida através do isolamento do duto. Conclusão:Haverá condensação sobre a face externa do duto porque aTemperatura da chapa é menor que a Temperatura de orvalho do arexterno

• Considere um escoamento de 1 m³/s de ar húmido a 20 ºC e 60% dehumidade relativa. Marque num diagrama psicrométrico asseguintes evoluções (P=101325 N/m²):

• a) Calcule a entalpia e a temperatura na saida causada por umaquecimento à potência de 10 KW.

• b) Calcule a entalpia e a temperatura na saida causada pela injeçãode 0,001 Kg/s de vapor de água saturada a 40 ºC (hsat=2573,6KJ/Kg).

• c) Calcule a entalpia e a temperatura na saida causada pela injeçãode 0,005 Kg/s de água (líquido) a 80 ºC (hliq. sat = 335 KJ/Kg).