Equação psicrometria

6. QUANTIFICAÇÃO DA UMIDADE ATMOSFÉRICA

1. NÃO PODE SER FEITA MEDIANTE EXTRAÇÃO E PESAGEM – IMPRATICÁVEL

b) REALIZADA POR MEIO DE INÚMEROS TERMOS QUE AVALIAM O CONTEÚDO DE VAPOR D´ÁGUA NA ATMOSFERA:

1. UMIDADE ABSOLUTA (ρV): “MASSA DE VAPOR D´ÁGUA CONTIDA NA UNIDADE DE VOLUME DO AR”

ρv  = 216,68 e / T                                               (g/m3)

1. UMIDADE ESPECÍFICA (q): “MASSA DE VAPOR D´ÁGUA CONTIDA NA UNIDADE DE MASSA DO AR, OU SEJA, AR SECO (md) + VAPOR D´ÁGUA (mv)”

q = 0,622 e / ( P - 0,378 e )        (gvapor/gar(vapor+ar seco))

1. RAZÃO DE MISTURA (r): “MASSA DE VAPOR D´ÁGUA CONTIDA NA UNIDADE DE MASSA DO AR SECO”

r = 0,622 e / ( P - e )                               (gvapor/gar seco)

1. UMIDADE RELATIVA (f): “RELAÇÃO ENTRE A QUANTIDADE DE VAPOR OBSERVADA E AQUELA QUE PREVALECERIA EM CONDIÇÕES SATURADAS, À MESMA TEMPERATURA”

f = e 100 / es            (%)

1. TEMPERAURA DO PONTO DE ORVALHO (td):

1. MANEIRAS DE SATURAR O AMBIENTE:

• DECRÉSCIMO DA TEMPERATURA, REDUZINDO A CAPACIDADE DO AR ATMOSFÉRICO PARA CONTER O VAPOR D´ÁGUA;

• AUMENTO DA QUANTIDADE DE VAPOR D´ÁGUA PRESENTE NO AR;

• REALIZANDO OS DOIS PROCEDIMENTOS AO MESMO TEMPO.

1. DEFINIÇÃO: “TEMPERATURA NA QUAL A SATURAÇÃO OCORRERIA SE O AR FOSSE RESFRIADO A PRESSÃO CONSTANTE E SEM ADIÇÃO OU REMOÇÃO DE VAPOR D´ÁGUA”

1. A TEMPERATURA DO PONTO DE ORVALHO PODE SER OBTIDA POR MEIO DA EQUAÇÃO DE TETENS, FAZENDO “e = es” E “t = td”:

td  = (186,4905 - 237,3 log e )/(log e - 8,2859)      (ºC)

 

1. ENTALPIA ESPECÍFICA DO AR (Eh /md): “RELAÇÃO ENTRE O CONTEÚDO DE ENERGIA DO AR E A MASSA DE AR SECO”

OBSERVAÇÃO: O CONTEÚDO DE ENERGIA DO AR SE REFERE À SOMA DO CALOR LATENTE (QL) E CALOR SENSÍVEL (QS) PRESENTE NA MISTURA

1. A ENTALPIA ESPECÍFICA DO AR PODE SER CALCULADA PELAS EQUAÇÕES:

• COMPLETA:

Eh/md = r L + 1007 t + 1876 r ( t - td ) + 4186 r td    (J/kgar seco)

• SIMPLIFICADA:

Eh/md = r L + 1007 t                                                       (J/kgar seco)

1. O CALOR LATENTE DE EVAPORAÇÃO OU CONDENSAÇÃO É CALCULADO PELA EQUAÇÃO:

L = 2, 5  106 - 2370 t                                  (J/kgágua evaporada)

7. BALANÇO ENERGÉTICO NO PSICRÔMETRO

1. AS EQUAÇÕES UTILIZADAS PARA A QUANTIFICAÇÃO DA UMIDADE ATMOSFÉRICA ESTÃO EM FUNÇÃO DA PRESSÃO PARCIAL EXERCIDA PELO VAPOR D´ÁGUA (e)

1. PARA DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO PARCIAL DO VAPOR D´ÁGUA UTILIZA-SE O PSICRÔMETRO, QUE É UM CONJUNTO DE DOIS TERMÔMETROS, UM COMUM E OUTRO COM O BULBO ENVOLVIDO EM GAZE PARA SER UMEDECIDO

1. QUANDO O BULBO ENVOLVIDO EM GAZE É UMEDECIDO, OCORRE EVAPORAÇÃO DE ÁGUA ÀS CUSTAS DO CALOR SENSÍVEL DO AR QUE PASSA PELO PSICRÔMETRO, UMA VEZ QUE O PROCESSO DE EVAPORAÇÃO CONSOME ENERGIA (APROXIMADAMENTE 590 cal/g DE H2O EVAPORADA)

1. ASSIM, A VARIAÇÃO DO CALOR SENSÍVEL (QS) DO AR QUE SE APROXIMA DO PSICRÔMETRO DEVE SER IGUAL À VARIAÇÃO DO CALOR LATENTE (QL) DO AR QUE SE AFASTA, OU SEJA, A VARIAÇÃO DA ENTALPIA ESPECÍFICA É IGUAL A ZERO:

ΔEh/md = (Eh/md)2 − (Eh/md)1

2 = ESTADO FINAL (APÓS O UMEDECIMENTO)

1 = ESTADO INICIAL (ANTES DO UMEDECIMENTO)

ΔEh/md = [r2 L2 − r1 L1] + [cpd (t2 – t1)]

ΔEh/md = 0

L1 = L2 = L                    PARA PEQUENAS VARIAÇÕES

                                                DE TEMPERATURA

t1 = t                              TEMPERATURA DO AR ANTES

                                                   DO UMEDECIMENTO

t2 = tu                            TEMPERATURA DO AR APÓS

                                                   O UMEDECIMENTO

SUBSTITUINDO OS DADOS NA EQUAÇÃO DA VARIAÇÃO DE ENTALPIA

0 = [r2 L − r1 L] + [cpd (tu – t)]

[cpd (t – t u)] = L [r2 − r1]  

PELA EQUAÇÃO DA RAZÃO DE MISTURA TEMOS:

r = 0,622 e / ( P - e )                               (gvapor/gar seco)

ESTADO 1 : e1 = e           ANTES DO UMEDECIMENTO

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