Utilizando uma abordagem mais realista com uso do fator de intensificação, calcule a umidade absoluta e grau de saturação, com os seguintes dados: umidade relativa do ar 65%, temperatura
e pressão de
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente calcular a umidade absoluta e o grau de saturação do ar usando alguns dados: a umidade relativa de 65%, a temperatura de
e a pressão de
. Vamos usar uma abordagem mais realista que inclui um fator de intensificação. Para resolver isso, vamos precisar entender como relacionar essas informações usando fórmulas da termodinâmica do ar úmido.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a pressão de saturação do vapor d’água à temperatura dada. A pressão de saturação é a pressão máxima que o vapor d’água pode ter antes de começar a condensar. Para isso, usamos a equação de Antoine ou tabelas de vapor d’água. Mas para simplificar, vou usar uma fórmula aproximada para calcular a pressão de saturação
em kPa:
Onde
é a temperatura em °C.
Passo 3
Vamos calcular
usando
:
Passo 4
Agora, aplicamos o fator de intensificação. Esse fator ajusta a pressão de saturação para considerar condições reais do ar. Supondo que o fator de intensificação
seja 1,0 para simplificação (caso não seja fornecido no exercício):
Passo 5
Com a umidade relativa (
) de 65%, podemos encontrar a pressão real do vapor d’água (
):
Passo 6
Para calcular a umidade absoluta (
), usamos a fórmula:
Onde:
-
é a massa molar da água ( ), -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura em Kelvin ( ).
Vamos calcular:
Passo 7
O grau de saturação (
) é basicamente a umidade relativa já dada de 65%, mas se quisermos considerar o fator de intensificação, podemos ajustá-lo. Como usamos
, o grau de saturação permanece:
Resposta
A umidade absoluta é de aproximadamente 0,0294 kg/m³ e o grau de saturação é de 65%.