Psicrometria Universidade Federal do Rio Grande do Sul Engenharia Mecânica Medições Térmicas...
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Psicrometria
Universidade Federal do Rio Grande do SulEngenharia MecânicaMedições Térmicas
Prof. Paulo Smith Schneider
Psicrometria
• Temperatura ambiente– Comportamento e medição
• Umidade relativa– Evolução diária– Composição do ar– Medição– Carta psicrométrica– Equacionamento
Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 2
Temperatura ambientePorto Alegre
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
max absmed max absmed maxmedmed minmed min absmin abs
tempo (meses)
tem
pera
tura
(ºC
)
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Temperatura ambientePorto Alegre
• máxima absoluta ~ 40 ºC• mínima absoluta ~ 0 ºC• média anual ~ 20 ºC• amplitudes ~ 10 ºC • média max ~ 30 ºC• média mínimas ~ 10 ºC
• fonte 8º Distrito de Meteorologia
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Temperatura ambientePorto Alegre
0
5
10
15
20
25
30
35
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
tempo (horas)
tem
pe
ratu
ra (
ºC)
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temperatura x umidade
0102030405060708090
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
tempo (horas)
tem
p e
UR
temperaturaumidade relativa
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Umidade relativa
ar secovapord’água
ar úmido
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Umidade relativa
ar seco pasvapord’água
nitrogêniooxigêniogás carbônicohélioargônioetc.
pw
ar úmido
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Umidade relativa
ar seco pasvapord’água
nitrogêniooxigêniogás carbônicohélioargônioetc.
pw
ar úmido
ptotal=pparciais=pa+pw
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Umidade relativa
• xv=fração molar de vapor no ar• xsat= fração molar de vapor saturado no ar • pv=pressão parcial de vapor no ar• psat= pressão parcial do vapor saturado no ar • mv=massa de vapor no ar• msat=massa de vapor saturado no ar
URx
x
p
p
m
mv
sat
v
sat
v
sat ~
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Umidade relativa
Com o EES
sat
v
p
pUR
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Umidade relativa
Com o EES
sat
v
p
pUR
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Umidade relativa
-10 0 10 20 30 40 500
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
T[1] [*C]
Psa
t[1]
[P
a]
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Medição
• temperaturas de bulbo
água líquida
bulbo seco bulbo úmido
Tbs Tbu
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Carta Psicrométrica
Tbs (ºC)
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs (ºC)
saturaçãoTbu
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs (ºC)
saturaçãoTbu
UR
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs (ºC)
saturaçãoTbu
tbs=20 ºCtbu=15 ºCUR=60%
20
1560 %
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs2
aquecimento
W=cte
Tbu1
Tbs1
Tbu2
Tbs (ºC)
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs1
resfriamento
W=cte
Tbu2
Tbs2
Tbu1
Tbs (ºC)
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs1
Tbu3
resfriamentocom desumidificação
W=cte
Tbu2
Tbs2
Tbu1
Tbs (ºC)
W(gva/kgas)
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Carta Psicrométrica
Tbs (ºC)
umidificação
W1
W2Tbu1
Tbu2
W(gva/kgas)
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temperatura x umidade
0102030405060708090
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
tempo (horas)
tem
p e
UR
temperaturaumidade relativa
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Umidade ambiental: comportamento
• Tbs ~ 1 / UR- conteúdo de umidade armazena
calor• mínimo Tbs corresponde ao
máximo de UR
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cálculo
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funções
• Calcule a eq. (A) para Tbs e para Tbu, resultando Pvs,Tbs e Pvs,Tbu,
• Calcule a eq. (B) usando pvs,Tbs e p e depois pvs,Tbu e p, resultando ws,Tbs e ws,Tbu
• Calcule a eq. (C) usando Tbs, Tbu, e ws,Tbu
• Calcule a eq. (D) usando ws,Tbs e o resultado da eq. (C)
• Calcule a eq. (E) usando p, pvs,Tbs e o resultado da eq. (D)
• Multiplique o resultado da eq. (E) por 100 para obter a umidade relativa.
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funções
EES –Function infoAirH20 - funções
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funções
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EES – engineering equation solver
Exemples – properties, thermodynamics
Psicrometric calculator
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EES – engineering equation solver
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EES – engineering equation solver
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Instrumentaçãohigrômetros mecânicos
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Instrumentaçãohigrômetros capacitivos
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Instrumentaçãohigrômetros por condensação
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Exercício cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu
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Exercício cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu
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