C$r psicrometria2012(1)blogar
-
Upload
caetanojosemaria -
Category
Documents
-
view
189 -
download
3
Transcript of C$r psicrometria2012(1)blogar
![Page 2: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/2.jpg)
Climatização e RefrigeraçãoPARTE II
16-05-2013 2
II-I. Psicrometria - Termodinâmica do AR HÚMIDO
II-2. Conforto Térmico
II-3. Carga Térmica de Arrefecimento
II-4. Sistemas de Ar Condicionado
![Page 3: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/3.jpg)
16-05-2013 3
![Page 4: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/4.jpg)
16-05-2013 4
Caracterização do AR HÚMIDO
Ar secoVapor de água
II-I. Psicrometria
![Page 5: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/5.jpg)
16-05-2013 5
II-I. Psicrometria
•Caracterizar o Ar Húmido•Determinar os parâmetros fundamentais•Utilizar Diagramas Psicrométricos
![Page 6: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/6.jpg)
• Aplicações da psicrometria
- Controle de clima, em especial em Acondicionamento de ar para conforto térmico; Camaras frigorificas
- Condensação em superfícies frias (o orvalho sobre a relva numa manhã fria, a água sobre a superfície externa de um copo de cerveja),
O arrefeciemento evaporativo;Agricultura
16-05-2013 6
II-I. Psicrometria
![Page 7: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/7.jpg)
16-05-2013 7
• DEFINIÇÃO
Estudo das propriedades termodinâmicas demisturas de ar seco e vapor de água, e da suautilização para analisar processos que envolvemo Ar Húmido .
Do grego psychro, arrefecer(estudo de misturas binárias nas quais um dos componentes é um vapor
condensável).
II-I. Psicrometria
![Page 8: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/8.jpg)
• DEFINIÇÃO
“É uma mistura de ar seco e vapor de água. “
16-05-2013 8
II-I. Psicrometria
![Page 9: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/9.jpg)
16-05-2013 9
II-I. Psicrometria
AR HÙMIDO
REFRIGERAÇÂO
AR CONDICIONADO
ProdutoProcesso
PessoasProcesso
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
Acima + 15 ºC
Abaixo + 15ºc
![Page 10: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/10.jpg)
• DEFINIÇÃO
• É uma mistura de gases , presentes na atmosfera.
16-05-2013 10
II-I. Psicrometria
AR SECO
![Page 11: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/11.jpg)
TABELA DE GASES COMPONENTES DO AR SECO
designação símbolo Peso Molecular densidade Tcr Pcr Vcr %
(kg.m-3 ) (ºC) (bar) (m3.kg) Ri
argon AR 39,944 1,7839 -122,5 48,58 0,0019 0,94
hidrogenio H2 2,0159 0,08987 -239,9 12,568 0,0323 0,01
oxigenio O2 31,9968 1,42895 -118,38 50,87 0,0025 20,99
diox.carbono CO2 44 1,9768 -140 34,96 0,,002137 0,03
nitrogenio N2 28,0134 1,2505 -146,9 33,96 0,0039 78,03
16-05-2013 11
II-I. Psicrometria
![Page 12: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/12.jpg)
P.v = m. Ra. T
16-05-2013 12
II-I. Psicrometria
AR SECOPROPRIEDADES
Constante do ar seco
![Page 13: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/13.jpg)
AR SECO
• Volume específico do ar seco
O volume específico é o volume ocupado por uma unidade de massa (m3.kg-1).
• Calor específico do ar seco
Calor específico a pressão constante (cp) é a quantidade de calor que é necessário fornecer a uma unidade de massa para aumentar a temperatura em 1 °C a pressão constante.
16-05-2013 13
II-I. Psicrometria
PROPRIEDADES
![Page 14: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/14.jpg)
Calor específico do ar seco
Cp = 1,0 kJ.kg-1.K-1 pode ser utilizado na maior parte dos cálculos para temperatura entre –10 e 100 ºC.
16-05-2013 14
II-I. Psicrometria
PROPRIEDADES
![Page 15: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/15.jpg)
AR SECO• Entalpia do ar seco
é uma propriedade termodinâmica definida como a soma da energia interna de um sistema (U) e do produto entre a pressão (p) e o volume (V) do sistema:
H = U + pV
Ha = cp (Ta –T0)
Ha =1,005Ta
• Para ar seco a pressão de referência é a pressão atmosférica (101,325 kPa) e a temperatura de referência é 0 ºC
16-05-2013 15
II-I. Psicrometria
PROPRIEDADES
![Page 16: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/16.jpg)
COMPOSIÇÃO DO VAPOR DE ÁGUA
designação símbolo Peso Molecular densidade Tcr Pcr Vcr %
(kg.m-3 ) (ºC) (MPa) (m3.kg) Ri
Vapor água H2O 18,05 374 22,09 0,003155
16-05-2013 16
II-I. Psicrometria
![Page 17: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/17.jpg)
16-05-2013 17
Tcr = 374ºC
Tcr = - 122ºC
![Page 18: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/18.jpg)
16-05-2013 18
![Page 19: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/19.jpg)
Vapor de água (gás Ideal?)
Fazendo uso do factor de compressibilidade para o qual quando Z=1 trata-se de uma gás
ideal , a partir da equação de Z e para temperatura de +50ºC, e a pressão
atmosférica, o vapor de água tem Z= 0,999 ≈ 1
16-05-2013 19
II-I. Psicrometria
LOGO Considera-se um gás ideal !
![Page 20: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/20.jpg)
VAPOR DE ÁGUAApresenta-se no ar húmido na forma de vapor
sobre aquecido.
• Constante do vapor de águaA água tem uma massa molecular de 18,01534. A constante dos gases do vapor de
água
• Volume específico do vapor de água
16-05-2013 20
II-I. Psicrometria
PROPRIEDADES
![Page 21: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/21.jpg)
VAPOR DE ÁGUA• Calor específico do vapor de águaO calor específico do vapor de água varia pouco entre –71 e 124 ºC, podendo-
se considerar o valor cp = 1,88 kJ.kg-1.K-1.
16-05-2013 21
PROPRIEDADES
II-I. Psicrometria
![Page 22: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/22.jpg)
VAPOR DE ÁGUA• Entalpia do vapor de água
A entalpia do vapor de água é dada pela expressão:
H = 2501,4 + 1,86(Ta –T0)
sendo
2501,4 kJ/kg o calor latente de vaporização a 0,01 ºC
1,86 kJ/kg.K o calor específico do vapor de água.
16-05-2013 22
II-I. Psicrometria
![Page 23: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/23.jpg)
AR HÚMIDO• DEFINIÇÃO
“É uma mistura de ar seco e vapor de água. “
É considerado um gas ideal pois o ar seco é um gas ideal .
O vapor de água em condições normais (pressão próxima da
pressão atmosferica) tambem é considerado gas ideal .
16-05-2013 23
II-I. Psicrometria
![Page 24: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/24.jpg)
AR HÚMIDO• LEI DE DALTON ( Lei das pressões parciais)
A pressão da mistura
P = P1 + P2 + ...+ Pc = ΣPi
16-05-2013 24
II-I. Psicrometria
![Page 25: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/25.jpg)
AR HÚMIDO• LEI DE DALTON
“ a pressão total de uma mistura é igual a soma das pressões parciais de cada componente à mesma temperatura da mistura.”
“pressão parcial de cada componente é a pressão que ele exerceria caso ocupasse sozinho o volume da mistura à temperatura da mistura.”
16-05-2013 25
II-I. Psicrometria
![Page 26: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/26.jpg)
AR HÚMIDO• PRESSÃO DO AR HÚMIDO., PRESSÃO
ATMOSFÉRICA
A pressão atmosférica é a soma da pressão parcial dos vários componentes do ar (admitido como gás ideal homogêneo) e do vapor de água:
pm = pa + pv
Patm = PN2 + PO2 + PAr + Pv = Par + Pv
16-05-2013 26
II-I. Psicrometria
![Page 27: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/27.jpg)
AR HÚMIDO• PRESSÃO DE SATURAÇÃO
16-05-2013 27
II-I. Psicrometria
![Page 28: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/28.jpg)
AR HÚMIDO• TEMPERATURA DE ORVALHO
16-05-2013 28
II-I. Psicrometria
![Page 29: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/29.jpg)
16-05-2013 29
![Page 30: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/30.jpg)
AR HÚMIDO• Humidade absoluta ()
A humidade absoluta (w) de uma amostra de ar húmido é a razão entre a massa de vapor de água e a massa de ar seco dessa amostra.
ar
v
v
ar
arar
vv
P
P
R
R
TRVP
TRVPw
16-05-2013 30
II-I. Psicrometria
![Page 31: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/31.jpg)
AR HÚMIDO• Humidade relativa ()
A humidade relativa é a razão entre a pressão parcial do vapor de água contido no ar e a pressão de saturação numa amostra de ar saturado à mesma temperatura dada.
16-05-2013 31
II-I. Psicrometria
![Page 32: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/32.jpg)
AR HÚMIDO
16-05-2013 32
II-I. Psicrometria
![Page 33: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/33.jpg)
AR HUMIDO• Grau de Saturação ()
É a relação entre a humidade actual da mistura e a humidade da mistura na condição de saturação à mesma temperatura e pressão atmosférica.
16-05-2013 33
II-I. Psicrometria
![Page 34: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/34.jpg)
AR HUMIDO• Volume específico (v)
O volume específico do ar húmido é definido como o volume ocupado pela mistura de ar seco + vapor de água por kg de ar seco à pressão de 1 atm (101,325 kPa).
• A lei de Dalton das pressões parciais estabelece que o volume da mistura de gases é igual ao volume ocupado por cada componente a sua pressão parcial.
V = Va = Vv
16-05-2013 34
II-I. Psicrometria
![Page 35: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/35.jpg)
AR HUMIDO• Entalpia (H)
Como o ar húmido é uma mistura de ar seco e de vapor de água, o calor específico da mistura é a soma dos calores específicos dos componentes da mistura.
H = cpa .T+ W (r +cpv.T)
Entalpia = entalpia do ar seco + entalpia de evaporação à temperatura do ponto de orvalho +entalpia adicionada ao vapor de água após a evaporação.
16-05-2013 35
II-I. Psicrometria
![Page 36: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/36.jpg)
AR HUMIDO• Constante do Ar húmido
,
(kg/m3)
16-05-2013 36
II-I. Psicrometria
Densidade do Ar húmido
![Page 37: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/37.jpg)
AR HÚMIDO• Termómetro de bulbo seco (TBS), (DB).
• A temperatura do bulbo seco é a temperatura do ar medida com um termómetro ordinário, e não é influenciada pela humidade relativa do ar.
• Temperatura do bulbo húmido (TBH), (WB)
• A temperatura do bulbo húmido (TBH) é a temperatura do ar medida com um termómetro húmido, sendo influenciada pela humidade relativa do ar.
16-05-2013 37
II-I. Psicrometria
![Page 38: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/38.jpg)
Psicrómetro
16-05-2013 38
II-I. Psicrometria
![Page 39: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/39.jpg)
Psicrómetro
16-05-2013 39
II-I. Psicrometria
![Page 40: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/40.jpg)
AR HÚMIDO• Temperatura do ponto de orvalho
(Tpo), (ADP).
• Temperatura em que a pressão parcial de vapor de água é igual à pressão de vapor saturante. Mede-se com um higrómetro de ponto de orvalho.
16-05-2013 40
II-I. Psicrometria
![Page 41: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/41.jpg)
Termo-higrometro
16-05-2013 41
II-I. Psicrometria
![Page 42: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/42.jpg)
Propriedades do Ar HúmidoProblemas tipo - Aula
Para ar húmido a pressão atmosférica ao nível do mar, aTemperatura de Bulbo Seco (TBS) (DB) de 27C e comhumidade relativa de 50%, determinar analiticamente;
16-05-2013 42
II-I. Psicrometria
![Page 43: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/43.jpg)
AR HUMIDO• Diagramas do Ar Húmido
Tal como sucede com outras substâncias, é cómodo dispor de informação sobre o ar húmido na forma de diagrama.
Esses apresentam vantagens tais como:
Rapidez de cálculo; melhor visualização dos processos; melhor percepção da influencia dos parâmetros em jogo e mais fácil detecção e erros.
16-05-2013 43
II-I. Psicrometria
![Page 44: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/44.jpg)
CARTA PSICROMETRICA
• Carta psicrométrica; Diagrama de Carrier
É uma nova ferramenta que torna mais expedita a determinação das propriedades do ar húmido, desde que se conheçam duas das suas propriedades
16-05-2013 44
II-I. Psicrometria
![Page 45: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/45.jpg)
16-05-2013 45
II-I. Psicrometria
![Page 46: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/46.jpg)
Propriedades do Ar HúmidoProblemas tipo - Aula
Um jacto de ar húmido a temperatura de 15C passa dentro de uma conduta não isolada através de um ambiente a TBS de 32 C e TBU de 23 C.
Haverá condensação em sua face externa ou não?
16-05-2013 46
II-I. Psicrometria
![Page 47: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/47.jpg)
16-05-2013 47
![Page 48: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/48.jpg)
16-05-2013 48
Problemas tipo - AulaSendo a temperatura em cada ponto em ºC
T1 = 24,7T2= 24,5T3= 22,5T4=22,6T5= -17,3T6=-17,5Ti= -18
Sendo a humidade relativaDo ar exterior 60%
Onde poderá ocorrer orvalho?
A barreira esta bem colocada?
![Page 49: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/49.jpg)
16-05-2013 49
![Page 50: C$r psicrometria2012(1)blogar](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020218/55a12fac1a28ab64738b45d9/html5/thumbnails/50.jpg)
16-05-2013 50
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS PROPOSTOSSebenta