Enunciado

Uma dada quantidade de ar úmido inicialmente a 1 bar 10 5   P a c umidade relativa de 60 % é comprimida isotermicamente até a condensação da água começar. Determine a pressão da mistura no começo da condensação, em bar. Repte os cálculos se a umidade relativa inicial for de 90 % .

Passo 1

CONHECIDO'. O grão contendo 40% de umidade por massa entra em um secador operando em estado estável. O ar seco também entra e sai um fluxo de ar úmido.

ENCONTRAR: Para o grão que sai da seca, desmonte a porcentagem de massa.

Esquemas e dados fornecidos

Passo 2

PREMISSAS: (1) O volume de controle mostrado está em estado estacionário. (2) Princípios de gás ideais aplicam-se aos fluxos de ar seco .

Análise: o percentual de mistura de massa q é avaliada por

( 1 )   % = ( 100 ) m ˙ m o i s t u r e   , 2 m 2 (1)

Massa de balanço na água

m ˙ m o i s t u r e ,   1 + 0 = m m i s t u r e ,   2 + m v 4 ˙ ⇒ m ˙ m o i s t u r e ,   2 = 0.4 m ˙ 1 - m ˙ V 4 (2)

Massa de balanço no Ar seco

m a ˙ 4 = m ˙ a 3 = 15 m ˙ 1 . Adicionalmente ω 4 = m i n 4 / m a ' 4 .

m ˙ v 4 = ω 4 m ˙ a 4 = ω 4 15 m ˙ 1 . Para encontrar ω 4 , calcule R 4 = ϕ 4 P g 4 ou P V 4 = 0.52 ( 0.06632   b a r   ) = 0.0345 b a r

ω 4 = 622 P v 4 P 4 - P r ⁡ x = . 622 ( 0.0345 ) 1.01375 - 0.0345 = 0.022 k g ( v ) k g ⁡ ( x )

Portanto

m V 4 ˙ = ( 0.022 x ( 5 ) m ˙ ∣ = 0.33 m 1 (3)

A taxa de fluxo total de massa em 1, 2 desfaz para a quantidade q da mistura restante

m ˙ 2 = m ˙ 1 - m v ˙ 4 = m ˙ 1 - 0.33 m ˙ 1 = 0.67 m ˙ 1 (4)

% = 0.4 m ˙ 1 - 0.33 m 1 ˙ 0.67 m 1 ( 100 ) = 10.4

Resposta

10.4

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