Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 110

110. Duas correntes de ar úmido são misturadas adiabaticamente a 1 atm de pressão para que se obtenha uma terceira corrente. A primeira corrente tem uma temperatura de 40 °C, uma umidade relativa de 40% e uma vazão volumétrica de 3 L/s, enquanto o segundo fluxo tem uma temperatura de 15 °C, uma umidade relativa de 80% e uma vazão volumétrica de 1 L/s. Calcule a temperatura e a umidade relativa da terceira corrente.

Passo 1

As propriedades de cada fluxo de entrada são determinadas a partir do gráfico psicrométrico (Fig. A-31) a ser:

h 1 = 88,5 k J k g   d e   a r   s e c o

ω 1 = 0,0187 k g k g   d e   a r   s e c o

v 1 = 0,914 m 3 k g   d e   a r   s e c o

h 2 = 36,7 k J k g   d e   a r   s e c o

ω 2 = 0,0085 k g k g   d e   a r   s e c o

v 2 = 0,828 m 3 k g   d e   a r   s e c o

A vazão mássica do ar seco em cada corrente é dada por:

m ˙ a 1 = V ˙ 1 v 1 = 0,003   m 3 / s 0,914 m 3 k g   d e   a r   s e c o = 0,003282   k g / s

m ˙ a 2 = V ˙ 2 v 2 = 0,001   m 3 / s 0,828 m 3 k g   d e   a r   s e c o = 0,001208   k g / s

Desde a conservação da massa,

m ˙ a 3 = m ˙ a 1 + m ˙ a 2 = 0,00449 k g s

A umidade específica e a entalpia da mistura podem ser determinadas a partir das Eqs. 14-24, que são obtidos combinando a conservação das equações de massa e energia para a mistura adiabática de duas correntes:

m ˙ a 1 m ˙ a 2 = ω 2 - ω 3 ω 3 - ω 1 = h 2 - h 3 h 3 - h 1

0,003282 0,001208 = 0,0085 - ω 3 ω 3 - 0,0187 = 36,7 - h 3 h 3 - 88,5

Resultando em:

ω 3 = 0,0160   k g   H 2 O k g   d e   a r   s e c o

h 3 = 74,6 k J k g   d e   a r   s e c o

Passo 2

Essas duas propriedades fixam o estado da mistura. Outras propriedades da mistura são determinadas no quadro psicrométrico:

T 3 = 33,4 ° C

ϕ 3 = 49,3 %

Resposta

T 3 = 33,4 ° C

ϕ 3 = 49,3 %

Ver Outros Exercícios desse livro