A entalpia de mistura por unidade de massa de ar seco. em k J / k g ( a ) . representada na Fig. A-9 pode ser aproximada de perto a partir da c x pressāo

H m a = 1,005 T   ∘ C + ω [ 2501,7 + 1,82 T   ∘ C }

Quando se utiliza a Fig. A-9E, a expressão correspondente, c m Btuf Ibm(a), é

H m a = 0.24 T   ∘ F + ω 1061 + 0.444 T   ∘ F

Observando todas as hipóteses significativas, desenvolva as expressões imediatamente anteriores.

Passo 1

KNown: os dados operacionais são fornecidos para um desumidificador em estado estacionário.

ENCONTRE Usando os dados da tabela, determine (a) a transferência de calor do ar úmido e

(b) a quantidade de água condensada, cada uma por kg de fluxo de ar seco.

verifique os resultados das partes (a) e (b) usando (c) o gráfico psicrométrico e (d) usando TI.

Passo 2

Premissas: (1) O volume de controle mostrado na figura anexa está em estado estacionário com W cv = 0 e efeitos desprezíveis de energia cinética e potencial. (2) O ar mais forte em 2 está saturado. O condensado em 3 é um líquido lixado.

(3) A pré-firmeza permanece constante ao longo.

ANÁLISE: (a) No estado estacionário, os equilíbrios da taxa de massa fornecem m i n a 1   = m ˙ 42 ≡ m ˙ a and m i n = l i v 2 + m i n . Assim, a taxa de água condensada por unidade de mastro de ar seco é

m ˙ w ω a = ω 1 - ω 2 (1)

Para encontrar ω 1 ,   u s e   p y y   = ϕ 1 P q T 1 = ( 0.5 ) ( 0.05628 ) = 0.02814   b a r .

ω 1 = . 622 0.02814 1.01325 - 0.02814 = 0.01777 k g ( v ) k g ( a )

Passo 3

Uma vez que o ar é saturado em 2, temos P v 2 = P g T 2 = 0.01705   b a r ,

ω 2 = . 622 0.01705 1.01325 - 0.01705 = 0.01065 k g ( v ) k g ( a )

Esses valores são praticamente os mesmos que os obtidos na Fig A-9 . substituindo em E q . (1)

m ˙ w m ˙ a = 0.01777 - 0.01065 = 0.00717 k g ( v ) k g ( a )

No estado estacionário, o equilíbrio da taxa de energia reduz para

0 = Q ˙ e v - y ˙ c v 0 + m a h a 1 ˙ + m ˙ v i h v 1 - m i a ⁡ h a 2 + l i v 2 ⁡ h v 2 - m i w h 3

Ou com eq 1

Q e r m a = h a 2 - h a 1 + ω 1 h g 2 - ω 1 n g 1 + ω 1 - w 2 h f 3

Com c p a = 1.005   k J / k g ⋅ K e dados da tabela A. 2 para vapor de água

Q ˙ c r m ˙ a = 1.005 [ 15 - 35 ] + 0.01065 ( 2528.9 ) - 0.01777 ( 2565.3 ) + 0.00717 ( 62.99 )

= - 20.1 + 26.93 - 45.59 + 0.452 = - 38.31 k J k g ( a )

Passo 4

(c) Na solução do gráfico policrométrico, a equação da taxa de energia, Eq (2), assume a forma

Q c v m ˙ a = h a + ω h g 2 - h a + ω h g 1 + ω 1 - ω 2 h f 3

Da fig A9, h a + ω h g 1 ≈ 80.6 k J / k g ( a )   e   ( h a + ω h g l 2 = 42 k J / k g ( a ) .

Q ˙ c v m ˙ a = 42 - 80.6 + 0.452 = - 38.15

Código IT

T 1 = 35 / /   ∘ C

phi1 = 0.5   T 2 = 15 / /   ∘ C

phi2 = 1   T 3 = 15 / /   ∘ C p = 1.01325 / / b a r

mdota = 1 /I Assuma uma unidade de fluxo de massa

w 1 = w - Tphi(T1, phi1, p ) w 2 = w - Tphi(T2, phi2, p ) h 1 = ha_Tphi(T1, phi1, p ) h 2 = ha_Tphi(T2, phi2, p ) psat = Psat_T('Water/Steam", T 3 ) h3 = hsat_Px('Water/Steam", psat, 0 )

mdotw / mdota = w 1 - w 2 Qdotcv / mdota = h 2 - h 1 + ( w 1 - w 2 ) * h 3

resultados IT

w 1 = 0.01775   k g ( v ) / k g ( a ) w 2 = 0.01066   k g ( v ) / k g ( a ) h 1 = 80.66   k J / k g ( a ) h 2 = 42.02   k J / k g ( a ) h 3 = 61.93   k J / k g ( a ) m ˙ w / m a = 0.007085   k g / k g ( a ) Q ˙ c V / m a = - 38.21   k J / k g ( a )

Resposta

m ˙ w / m a = 0.007085   k g / k g ( a ) Q ˙ c V / m a = - 38.21   k J / k g ( a )

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