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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 97

Uma câmara de mistura isolada opera em regime permanente e é alimentada com uma mistura ar-vapor d'água que apresenta pressão e umidade absoluta iguais a 100   k P a   e   0,0084 . A câmara também é alimentada com 0,25   k g / s de água a 80   ° C   e   100   k P a . Sabendo que a temperatura, a umidade relativa e a pressão na seção de descarga da câmara são iguais a 22   ° C ,   90 %   e   100   k P a , determine a umidade absoluta na seção de descarga da câmara, a vazão em massa de ar seco e a temperatura de mistura na seção de alimentação do equipamento.

Passo 1

Oi, tudo bem? Vamos resolver esta questão!

Temos a seguinte equação da continuidade para o sistema:

m ˙ 3 + m ˙ a ω 1 = m ˙ a ω 2

Ou:

m ˙ a = m ˙ 3 ω 2 - ω 1

Do gráfico psicométrico, temos que para a temperatura T 2 = 22   ° C e uma umidade relativa ϕ 2 = 90 % , a umidade absoluta será:

ω 2 = 0,015

Substituindo na equação, temos que a vazão em massa de ar seco será:

m ˙ a = 0,25 0,015 - 0,0084

m ˙ a = 37,878   k g / s

Passo 2

Usando a equação da energia, temos que:

m ˙ 3 h l + m ˙ a h - 1 = m ˙ a h - 2

Temos que:

h - 2 = 80   k J / k g   d e   a r   s e c o

E:

h l = 334,88   k J / k g

Portanto:

0,25 334,88 + 37,878 h - 1 = 37,878 80

h - 1 = 77,78   k J / k g   d e   a r   s e c o

Analisando o gráfico psicométrico temos que para h - 1 e ω 1 :

T 1 = 36,5   ° C

Resposta

ω 2 = 0,015

m ˙ a = 37,878   k g / s

T 1 = 36,5   ° C

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