Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 89
89. O ar de um espaço de trabalho entra na unidade do condicionador de ar à temperatura de 30 °C de bulbo seco e 25 °C de bulbo úmido. O ar sai do condicionador de ar e retorna ao espaço à temperatura de 25 °C de bulbo seco e 6,5 °C de ponto de orvalho. A água condensada, se houver, sai do condicionador de ar à mesma temperatura do ar que sai das serpentinas de resfriamento. A vazão volumétrica do ar retornado ao espaço de trabalho é de 1.000 m3/min. A pressão atmosférica é de 98 kPa. Determine a taxa de transferência de calor do ar (em kW) e a vazão mássica da água condensada (se houver), em kg/h.
Passo 1
O estado de entrada do ar é completamente especificado e a pressão total é de 98 kPa. As propriedades do ar no estado de entrada podem ser determinadas a partir de (Fig. A-31). Com isso para o estado inicial informados, teremos:
A pressão parcial do vapor de água na saída é obtida a partir da Tabela A-4 como:
A pressão de saturação do estado de saída também é obtida a partir da Tabela A-4 como:
Como isso, temos que a humidade relativa no estado de saída é dada por:
Passo 2
Agora, o estado de saída também é fixo. As propriedades são obtidas da Figura A-31 como sendo:
A vazão mássica de ar seco é obtida por:
A vazão mássica da água condensada é :
A entalpia da água que condensa é obtida por:
Passo 3
Fazendo um balanço de energia no volume de controle em questão chegamos em:
Note que tivemos que calcular esse monte de coisa antes para podermos substituir na equação do balanço de energia mostrada. Sendo assim: