Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 20
Ar úmido a 100 kPa, 20 °C e 90% de umidade relativa é comprimido até 800 kPa em um compressor isentrópico com escoamento em regime permanente. Qual é a umidade relativa do ar na saída do compressor?
Passo 1
Temos que inicialmente teremos de encontrar a umidade específica do ar, para isso, vamos começar encontrando a pressão parcial do vapor úmido utilizando a seguinte expressão
Temos que será a pressão de saturação do vapor de água a 20 °C, olhando nas tabelas de vapor encontramos que essa pressão será de 2,3392 kPa, assim, substituindo na expressão:
Assim, teremos que a umidade específica será
Note que pois ao passar por um compressor isentrópico não teremos uma conversão do vapor para líquido.
Passo 2
Combinando a expressão dos gases ideias e a expressão de uma transformação politrópica , temos:
Temos que , esse valor pode ser obtido na tabela A-2a no final do livro, assim:
Passo 3
Ao analisar a tabela de vapor para encontrar o a uma temperatura de 257,85 °C, vemos que precisaremos fazer uma interpolação, assim:
Assim, encontrando a pressão de vapor úmido na saída do compressor, temos:
Assim, a umidade relativa na saída do compressor pode ser dada por:
Resposta
A umidade relativa na saída do compressor é de 0,37%.