Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 71
Ar a , e de umidade relativa entra em uma seção de resfriamento com de diâmetro a uma velocidade de . O calor e removido do ar a uma taxa de . Determine a temperatura de saida, a umidade relativa de saida do ar e a velocidade de saída.
Passo 1
Temos nossas condições de entrada e a taxa de calor de resfriamento.
Precisamos determinar a temperatura de saída, umidade relativa de saída e velocidade de saída.
Assumindo que o processo está em regime permanente. Portanto, o fluxo de massa é equivalente na entrada e saída ().
Ar seco e água são gases ideais.
A variação da energia cinética e potencial é insignificante.
A quantidade de umidade permanece igual durante o processo, ou seja, (). Utilizando as condições de entrada vamos determinar as propriedades de entrada olhando no diagrama psicrométrico (Figura A-31).
Certo, partir de agora utilizaremos a formula de fluxo de massa para determina-lo e por assim utilizar o balanço de energia do ar para determinar e assim poderemos determinar as propriedades de saída.
Passo 2
Calculando o fluxo de massa:
Utilizando o balanço de energia da resfriamento do ar:
Passo 3
A gora que sabemos a quantidade energia por ar seco de saída e também sabemos que a umidade de entrada é igual à de saída e a pressão é constante, podemos determinar a propriedades de saída. Olhando no diagrama psicométrico temos:
a)
b)
Passo 4
Para calcular a velocidade de saída utilizaremos a lei da conservação de massa. Pois, sabemos que o fluxo de massa de entrada tem que ser igual fluxo de massa de saída:
c)
Resposta
a)
b)
c)