Capítulo 2 PSICROMETRIA BÁSICA

Transcrição

1 No e Aul e Se Téro II 8 Cíulo PSICROMETRIA BÁSICA Proer é o euo roree eronâ ur rvor 'águ. Io é e funenl orân no roeo obno e rnferên e lor e que oorre e refrgerção e ononeno e r..-cooção o Ar O r oféro é ooo e u ur e 4 oonene rn (ge), o rço e u núero e ouro, e vor 'águ. A ooção o r eo (en o 4 oonene) é relvene onne vrno leveene o o eo, lolzção e lue. É rzoável onerr oo o ge oo u ubân hoogêne (r eo), rr o vor 'águ erene orque ee é ível e onenção n onçõe e reão e eerur enonr n ofer. A ooção rão r o r é oro n bel. Tbel - Cooção Prão r o Ar. Conune M oleulr Frção olr (%) [kg/kol] Oxgêno - O 3,000 0,95 Nrogêno - N 8,06 78,09 Argôno - Ar 39,944 0,93 Dóxo e Crbono - CO 44,00 0,03 Beo n bel, oe-e lulr oleulr o r eo, M. 4 M M X one, M é oleulr o onune e X é frção olr o onune. Enão: M 8,966 kg/kol A onne o gá r o r eo, R, erá: R R/M 834, 6 J/kol K/ 8,966 kg/kol 87,035 J/kg K R - Conne Unverl o Ge. O vor 'águ or u vez não é u ur, u ooo quío. De for, não e ulz én rooronle no álulo oleulr.

2 No e Aul e Se Téro II 9 So-e en o eleeno onune oo no el fórul quí. Pr o O: Conune M oleulr [kg/kol] rogêno -,0 Oxgêno - O 6,00 Enão: M x,0 + x 6,00 8,0 kg/kol A onne o gá r o vor 'águ erá: R R / M 834,6 / 8,0 46,5 J/kg K.3-Cr Proér/Proree Proér É u gr que or o onjuno e roree eronâ ur r- vor 'águ.! Objevo o euo r: ) Ter onheeno o ono báo r roér ( onheer roxçõe fe no rço r). b) Ser z rvé o onheeno equçõe, e lulr qulquer roree roér r onçõe ferene onçõe e que r fo rç. Ex.: reão ofér..3.-le o ge A rr e gor o r oféro erá onero oo u ur e o ge erfeo, ou ej, v RT h (Enl, h, é u função oene eerur T) T Por queão e onvenção, eerur bolu erá rereen or T e eerur e gru Celu or..3.-le e Dlon No oelo e Dlon oner-e que oonene ur ou oo o volue e eá n eerur ur. Coner-e bé que no ur oo o oonene oor-e oo ge e.

3 No e Aul e Se Téro II 0 Pr ur: V NRT Pr o oonene: A V N A RT e B V N B RT e N N A + N B enão, V RT AV RT + BV RT A + B one, A e B ão enono reõe r. Poe-e enão exrer Le e Dlon e u re: ) A reão exer or gá n ur é neenene reenç o ouro ge, e b) A reão ol exer el ur é gul o reõe r. O r é onero u ur e o oonene, r eo e vor 'águ Ar eo Vor D'águ Ar Seo +Vor D'águ T[ C] [kg] 0 [kg] 0 0, , [P] [P] [P] Lnh e Surção/ Teerur e Orvlho Inlene, rç-e e ooren (eerur) e (reão e urção o vor 'águ) r o vor 'águ uro (b. A- o lvro o Soeker).

4 No e Aul e Se Téro II Qul er o efeo o r eo no gr, ou ej, no ooreno o vor 'águ? A rnío nenhu. O vor oor-e oo e nenhu rço e r eve-e reene, ou ej, r u reão (reão rl) onenção oorrerá e eerur. Devo u lger nerção enre oléul e r e vor 'águ, exe u equen ferenç ore e 0,5% (b. A- o lvro o Soeker). A fgur neror é oner enão vál r ur r- vor 'águ. Nee o, oren ex e er e er (reão rl o vor 'águ n ur). 3 ln( ) C T + C + C3T + C 4T + C5T + C6 ln( T De oro o ASRAE (Aern Soey of eng, Refrgerng n Ar Cononng Engneer), reão e urção o vor 'águ oe er er oo: C -5,80006 E3 C 4 4, E-5 > [P] C, C 5 -, E-8 T > [K] C 3-4, E- C 6 6, C < < 00 C A eerur e orvlho é eerur n qul e nío onenção e o r for refro reão rl onne, (eerur e urção). ).3.4- Ue Relv (φ ) É efn oo eno rzão enre frção olr o vor 'águ n ur e frção olr o vor 'águ no r uro à e eerur e reão ol. φ X X, 00

5 No e Aul e Se Téro II X N /N e X N /N r ge erfeo: V NRT enão N V/RT ubuno: 00. V T T V N N N N N N φ φ R R.3.5-Ue Abolu É rzão enre e vor águ,, e e r eo,, n ur. one é ue bolu (kg /kg ). Ulzno le o ge erfeo v RT, e-e r o vor águ: T R v > T R V > T R V De for lr r o r, T R V Subuno n exreão e : R R T R V T R V

6 No e Aul e Se Téro II 3 Coo já vo, R87,035J/kg K e R46,5J/kg K. Subuno: 0, 6 + ou -. A, 0, 6 Conheeno relção enre e oe-e fzer u unç e ooren e e for ubur oren r roér or :.3.6-Enl Arvé o oelo e Dlon, oe-e onlur que enl e u ur é gul o enl e onune: + Dve-e el e r eo r e ober enl e ero eeífo. + > h h +

7 No e Aul e Se Téro II 4 one h é enl eeíf o r úo e h é enl eeíf o r eo. Sbeno que e que / (h ) é enl eeíf o vor águ, e-e h h + h A enl é u roree que é efn e relção u eo e referên. Nee o o eo e referên erá eerur e 0 o C. Ar eo Pr o r eo, oner-e que enl é gul zero (h r 0kJ/kg) à eerur e 0 o C ( r 0 o C). h h hr r h h r ( r ) A, h O lor eeífo o r é roxene,0kj/kg. Vor águ No o o vor águ, enl o líquo erá u oo zero. Seno enl o vor uro à 0 o C é gul 50kJ/kg (h r ). Porno, h h hr r h h r ( r ) A, h h r + Se o lor eeífo o vor for onero oo,805kj/kgk, e-e, h 50+, 805 Noe que e é enl ur e relção à e r eo. A rzão e e efnr e roree e for erá v oerorene.

8 No e Aul e Se Téro II 5 Subuno, h,0 + (50+,805) N r roér, h onne.3.7-volue Eeífo (v) eo, É rzão enre o volue ur (r- vor 'águ), e e r v V/ Coo o volue ur é gul o volue e r eo, oe-e zer que ee é rzão enre o volue ouo elo r eo, e e r eo, ou ej: v V / (Le e Dlon) v R T D equção o ge erfeo e-e que, oo v v RT v ou v RT N r, oe-e fxr o vlor e v e rbrr u vlor r T, eno e onequeneene o vlor e.

9 No e Aul e Se Téro II 6 v onne.3.8- Teerur e Surção Abá ou Teerur Teronâ e Bulbo Úo (TTBU) É eerur n qul rvé evorção r o r ur o r bene ne e eerur. Conere o ovo egur (uror báo) one o r eo obre u fle e águ. Ee ovo é olo (báo) e ou u áre nfn e for que o r n u í ej uro. Ob.: * Conção e urção: A : l * ; φ * 00%; Não exe ferenç e eerur e reão rl. A águ que é evor no roeo é reo or águ à e eerur quel no reervóro.

10 No e Aul e Se Téro II 7 Aó ee roeo ngr o equlíbro, águ no reervóro nge u eerur enon e eerur eronâ e bulbo úo. Blnço e M e Vor D'águ óee: - rege ernene; - eoeno ernene.! +! * orno!! ( * )! l Blnço e Energ óee: - rege ernene; - energ oenl e né erezíve; - eoeno unfore.! h +! h * h*! l l Subuno onervção : ( * ) h * h*! h +!! l enão h + (* - )h l * h* l N urção, en u roree eern o eo eronâo o r : *, h l *, e h* ão funçõe e *. Porno, * eene en e h e (eo o r n enr o uror) e é bé u roree eronâ. Deonrção: h. +.h (enl ur n enr) h*.* + *.h * (enl ur n urção) lé o, h h * +, ( *) (enl o vor águ) h * h l * + h lv * ubuno no blnço e energ:. + [h l * + h lv * + ( *)] + (* - ).h l *.* + *( h l * + h lv *)

11 No e Aul e Se Téro II 8 rerrnjno, ( +. ). ( +. ).* +.h lv * *.h lv * n, ( +. ).( *) h lv *.(* - ) +. fnlene, é o lor eeífo ur ( * ) [ F ( ) ] hlv* F ( * ) * * C C * * *(,) é u roree eronâ..3.9-teerur e Bulbo Úo (TBU) O uror báo não é onvenene r e e o. N rá ulz-e u eroero obero o u gze ú oo oo n fgur Blnço e Energ n Gze No equlíbro: lor reebo or onveção lor ero or evorção ( ' )! h' lv A one: é o oefene e onveção; A é áre gze; ' é eerur n elo erôero; h' lv é o lor lene e vorzção n eerur n elo erôero;! é x e evorção. A x e evorção oe er exre egune for:

12 No e Aul e Se Téro II 9! K A ' ( ) one K é o oefene e fuão (kg// ). Subuno, ( ' ) K A( ' ) h' lv A Enão K ' h' lv ' ( ).3.0-Dferenç Enre *(TTBU) e ' (TBU) ' * K h' lv h' ( ' ) lv * ( ), r que * ' é neeáro que: LR K K / / ou que: LR é o núero e Le (núero enonl) Se LR > enão ' > * Se LR < enão ' < * Pr lçõe e ononeno e r LR,0..4-Le Lnh Re Conere fgur bxo, e que o r flu obre u fle e águ

13 No e Aul e Se Téro II 0 Blnço e Clor Senível A A!.!. + A A A Elnno ero, ( ) 0!. A A A ( ) U vez que eerur é eenene en áre, ferenção rl er ol. Serno vráve e negrno, e-e, A!.. A. ln. A 0! Porno, ln. A!. (I) Blnço e M e Vor Conerno fgur egur e relzno u blnço e e vor águ, e-e, A A!! + K A A. A ( ) 0. A! A K A( ) enão! K. A( ) A

14 No e Aul e Se Téro II Serno vráve e negrno, obé-e, 0 A A k! orno, A K!. ln (II) Dvno exreão (I) el exreão (II) e-e, LR K A K A... ln ln!! Rerrnjno, LR LR ln ln.ln ln Fnlene, LR O roeo e rnferên e lor e oorre e l for que relção e verf. Nor que quno LR,0 (ução norlene ), relção neror é equção e u re.

15 No e Aul e Se Téro II Proeo e Conenção.5-Meçõe Proér Gerlene ee-e eerur e bulbo eo (b) e eerur e bulbo úo (bu). Coo b e bu ão vráve neenene, eern-e o eo eronâo o r (o e vráve oe er eern rr e u vráve)..5.-to e Prôero gróro rção.5.-reoençõe r Mer TBU ) eve exr obre o bulbo o erôero roeção onr rção; b) o bulbo úo eve er ere be olho ; ) veloe o r eve er e /n (reuz o efeo ro or rção)..6-corção Enre Cr CARRIER e ASRAE CARRIER: Cooren e. Areen en lnh e bu onne, eno enl lul rvé e u for e orreção (evo e enl). h + (* - )h l * h* Proeo e urção bá oorre bu onne não enl onne. A r reen u for e orreção h h* + orreção h* é ob n nereção e bu o lnh e urção ;

16 No e Aul e Se Téro II 3 orreção é ob n onção o r. ASRAE: Cooren h e. A lnh e não ão ver e ne rlel enre. Areen lnh e bu e h n. Exe 7 r ASRAE. n Teerur [ C] Alue [] Preão [kp] 0,35 0,35 0,35 0,35 9,66 84,54 77,04 Exerío Reolvo: 0) (3.8-Soeker) O r enr e u oreor 8 C, o 50% e ue relv e 0 kp e reão. Aó er oro é 400 kp o r or u refror nereáro, one eve er refro e que oorr onenção e vor águ. Aé que eerur ín o r oe er refro nee roor e lor? Do: 0 kp; 8 C; φ 50%; 400 kp. Deernr: eerur ín ó o roor.

17 No e Aul e Se Téro II 4 00kP 8 o C φ 50% 400kP W! Solução: (r) 0,0 kg /kg ,6 0,0 0,0 + 0,6 7, 57kP A rr reão e urção o vor (b. A o Soeker), e-e que 40,5 C. 0) (0-L) U âr frgorf r refreno e rzeneno e çã, o eerur nern e C, fo onruí nu lolzção one eerur é o r exerno é e 35 C. Eno que eerur uerfl ree exerore âr o ngr é 5 C, ergun-e qul áx ue relv que oe oorrer no lol e que hj onenção n ree? Conção e não onenção: orv < 5 C 400 φ Anlene: ( 5 C) 35 C ( ) Tbel (A ou Ao Soeker): (5 C),7044 kp; (35 C) 5,637 kp. Enão: φ 30% Grfene: Cruzeno enre b 35 C e orv 5 C 03) (3.5-Soeker) U orre e refreno é u equeno no qul r refr águ revene borrf. Se 5 3 / e r 35 C e eerur e bulbo eo e 4 C e eerur e bulbo úo, u reão ofér e 0 kp, enr e u orre, exno- uro 3 C, ergun-e : ) Aé que eerur e orrene e r

18 No e Aul e Se Téro II 5 oe refrr águ borrf 38 C e o vzão e 0 kg/? b) Quno kg/ e águ eve er forneo r oenr águ que e evor? ) r : v 0,89 3 /kg Q 5! 6,85 kg / v 0,89!!! 3 o C, φ00% 38 o C, 0kg/ 5/3/ 35 o C (TBS) 4 o C (TBU)! r blnço e energ:! h +! h +! h! h +! r r h

19 No e Aul e Se Téro II 6 ( h h )! ( h h )!, oo! ( h h )! C ( ) h 35 C bu h 4 C b 7kJ / kg 3 C b h φ 00% 05kJ / kg Subuno,! ( h ) h! 6, , 4 0x4,9 enão: ( ) C oberve que no eerur águ quno o r nue. b) blnço e e vor 'águ.! +!!!! ( ) 6,85( 0,09 0,04) 0,49kg / r r 04) (0-L) U vzão e r e 0,7 3 /, n onçõe e b gul 3 C e bu e 4 C, flu rvé e u erenn e refreno. Conerno que eerur é uerfl erenn é e 3 C e que e ou u e ol e refrgerção e kw, lule: ) A eerur e bulbo eo e úo o r n í erenn. b) A x e reoção e águ o r. No: A rel e energ o o oneno oe er erez. Q0,73/ TBS3 o C TBU4 o C! q kw ) blnço e energ:! h! h q! h v h 0, kj / kg / kg b 3 C; bu 4 C

20 No e Aul e Se Téro II 7 Q 0,7! 0,79kg v 0,866 /! ( h h ) q h (! h q )! ( 0,79x7 ) 0,79 56,8 kj / kg Anlene: Le lnh re: h h h h enão: h h ( ) h h h (uro) 37 kj/kg (3 C) 37 56, ,7 9, 8 ( r) 37 7 Subuno: ( ) C bu C Grfene: Trç-e u re enre o ono 3 C(b) e 4 C(bu) 3 C(uro), n nereção e h o re é o ono. e b) blnço e e vor 'águ ( )!! 0,79(0,055-0,08) 0,00 kg/, g/ 5) (3.4-Soeker) U ur e r-vor águ reen u eerur e bulbo eo e 30 C u ue bolu e 0,05. Pr reõe broér e 85 e 0 kp. Deerne: ) enl. b) T orv. ) h C. +.h g h g (30 C) 556,4 kj/kg h, ,05x556,4 68,3 kj/kg b) 0,6 0,6 +

21 No e Aul e Se Téro II 8 0.0,05,378kP 0,6 + 0, ,05,0kP 0,06 + 0,05 (b. A-): orv orv ( 0kP) ( 85kP) 0,3 C 7,5 C