Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 90
90. O ar atmosférico no interior de um automóvel entra na seção do evaporador do condicionador de ar a 1 atm, 27 °C e 50% de umidade relativa. O ar retorna ao automóvel a 10 °C e 90% de umidade relativa. O compartimento de passageiros tem um volume de 2 m3, e cinco trocas de ar por minuto são necessárias para manter o interior do automóvel com o nível desejado de conforto. Faça o diagrama psicrométrico do ar atmosférico que escoa pelo processo de condicionamento de ar. Determine as temperaturas de ponto de orvalho e de bulbo úmido na entrada da seção do evaporador, em °C. Determine a taxa de transferência de calor necessária entre o ar atmosférico e o fluido do evaporador (em kW). Determine a taxa de condensação do vapor de água na seção do evaporador (em kg/min).
Passo 1
Os estados de entrada e saída do ar são completamente especificados e a pressão total é de 1 atm. As propriedades do ar nos estados de entrada e saída podem ser determinadas a partir do gráfico psicrométrico (Fig. A-31). Sendo assim:
A vazão mássica de ar seco é:
A vazão mássica de vapor na entrada e saída são:
Passo 2
Fazendo um balanço de energia chegamos em:
Onde a entalpia de condensação da água é:
E a vazão mássica de vapor de água condensado é dada por:
Substituindo as informações obtidas até aqui na equação do balanço de energia teremos que: