ar condicionado eg 2011 2
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FENMENOS DE TRANSPORTE 2
CONDICIONAMENTO DE AR E PSICOMETRIA
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DEFINIO
"Ar condicionado um processo detratamento de ar, que visa controlarsimultaneamente a temperatura, a umidade, apureza e a distribuio do ar (ventilao) paraum determinado ambiente".
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Ar condicionado industrial,Laboratrios ambientais,Laboratrios de metrologia,Indstria txtil, Hospitais, Salas de computao, Micro mecnica e microeletrnica,
APLICAES
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CONFORTO HUMANO
O metabolismo de uma pessoa depende dosseguintes fatores: energia interna, conveco,radiao e evaporao, ou seja, para que umapessoa tenha uma sensao agradvel em umdeterminado local, necessrio que oambiente apresente:
Temperatura = 25 2oC,Umidade do ar = 50%, Velocidade do ar = 0,08 a 0,12 (m/s),
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PROPRIEDADES:
TBS Temperatura de bulbo seco
TBU Temperatura de bulbo mido.
UR Umidade relativa
UA Umidade absoluta
h Entalpia.
v Volume especfico
PSICROMETRIA
PSICROMETRIA Estudo das propriedades do ar mido.
A Psicrometria definida como o ramo da fsica relacionado com a medidaou determinao das condies do ar atmosfrico, particularmente comrespeito mistura ar seco vapor dgua.
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PSICROMETRIA
Ar Seco (Dry Air) a mistura dos gases que constituem o ar atmosfricocom excluso do vapor dgua, i.e., quando todo o vapor dgua e oscontaminantes (fumaa, poeira e outros contaminantes) so removidos do aratmosfrico.
A composio do ar seco relativamente constante, tendo pequenasvariaes na quantidade dos componentes com o tempo, localizaogeogrfica e altitude.
Pode ser tratado como gs ideal com cp=1,005 kJ/kg.K
A massa molecular aparente do ar seco 28,9645 kg/kg-mol e a do vapordgua de 18,01528 kg/kg-mol, ambas na escala do carbono 12, ASHRAE(1997). A constante dos gases para o ar seco, baseada na escala docarbono 12 :
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PSICROMETRIA
A composio percentual, em volume ou nmero de moles por 100 moles do ar seco, dada na tabela ao lado.
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PSICROMETRIA
Ar mido (Moist Air) a mistura do ar seco com o vapor dgua.A quantidade de vapor dgua na mistura vai de zero at o valor desaturao, que a quantidade mxima de vapor dgua que o ar podesuportar a determinada temperatura.
Para este caso, pode ser considerado como gs ideal, com certa perdade acurcia.
Ar Saturado mistura de ar seco e de vapor dgua saturado.
Ar No aturado mistura de ar seco e vapor dgua superaquecido.
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PROPRIEDADES TERMODINMICAS DO AR MIDO
Associadas temperatura:
Temperatura de Bulbo Seco (TBS): a temperatura indicada por umtermmetro comum. a verdadeira temperatura do ar mido. freqentemente denominada apenas temperatura do ar.
Temperatura de Bulbo mido (TBU): a temperatura indicada por umtermmetro cujo bulbo foi previamente envolto por algodo mido. Para sefazer a leitura desse tipo de temperatura, se faz necessrio um psicrmetro.
Temperatura de Orvalho (TO): a temperatura no qual o vapor se condensa ou solidifica quando resfriado a presso constante e contedo de umidade constante.
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TEMPERATURA DE BULBO MIDO
PSICRMETRO
PSICROMETRIA - TEMPERATURAS
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PSICROMETRIA
Pv - PRESSO PARCIAL DE VAPOR
Pa - PRESSO PARCIAL DO AR SECO
P - PRESSO TOTAL DO AR MIDO
Lei de Dalton A presso total de uma mistura de gases igual soma das presses parciais de cada componente na mesmatemperatura da mistura.
Presso Parcial a presso parcial de cada componente na mistura apresso que ele exerceria se ocupasse sozinho o volume da mistura,na temperatura da mistura.
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PSICROMETRIA
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Umidade absoluta: a relao entre a massa de vapor dgua e amassa de ar seco contidas na mistura.
PSICROMETRIA - PROPRIEDADES
Umidade relativa: a relao entre a presso parcial do vapor dgua na mistura (Pv) e a presso de saturao correspondente temperatura de bulbo seco da mistura (Pg).
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PSICROMETRIA
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Volume Especfico: o volume ocupado pela mistura ar seco / vapordgua por unidade de massa de ar seco.
PSICROMETRIA - PROPRIEDADES
Entalpia para o Ar mido (h): a entalpia da mistura ar seco / vapor dgua a energia do ar mido por unidade de massa de ar seco.
]/[. secoarga kgkJhwhh
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Uma sala de 5 x 5 x 3 m tem ar a 25 C e 100 kPa e umidade relativa75%.
a) Presso parcial do ar:
EXERCCIO
kPaPPPkPaPP
va
gv
62,9738,2100
38,21698,3.75,0.
Obs. Pg a presso de saturao da gua a 25 C.
b) Umidade Especfica:
oar
OHPP
P
kgkg
wv
v
sec_
.622,0 20152,038,210038,2.622,0
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c) Entalpia por unidade de massa de ar seco:
EXERCCIO
oargpva kg
kJhwTchwhhsec_
8,635,2546.0152,025.005,1...
d) Massas de Ar Seco e Vapor:
kgmwmou
kgTRVPm
kgTRVPm
av
v
vvv
a
aaa
30,161,85.152,0.
30,1298.4615,0
75.38,2..
61,85298.287,075.62,97
..
hg vem de tabela ou pode ser obtido por (para -10 C
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CARTA PSICROMTRICA
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CARTA PSICROMTRICA
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Linhas da carta. Ponto de orvalho.
PSICROMETRIA CARTA PSICROMTRICA
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PSICROMETRIA
PROPRIEDADES
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PSICROMETRIA
PROPRIEDADES
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EXERCCIO
Se uma sala est a 1 atm, 35 C e 40% de umidade relativa. Determine,a partir da carta psicomtrica, :
A) Umidade absoluta (R.0,0142 kgH2O/kg ar seco)
B) Entalpia (R. 71,5 kJ/kg ar seco)
C) Temperatura de bulbo mido (R. 24 C)
D) Temperatura de orvalho (R. 19,4 C)
E) Volume Especfico (R. 0,893 m3/kg ar seco)
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
So 6 os processos psicomtricos;
1. Mistura Adiabtica de duas quantidades de Ar mido;2. Aquecimento Sensvel (Aquecimento Seco);3. Resfriamento sem Desumidificao (Resfriamento Seco);4. Resfriamento com Desumidificao;5. Resfriamento e Umidificao;6. Aquecimento e Umidificao..
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PROCESSO PSICROMTRICOS
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
1. Aquecimento ou Resfriamento Seco (w=cte)
Processo em que se fornece (ou retira) energia para (do) o ar.
)( 12 hhmQ a
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AQUECIMENTO SENSVEL
PSICROMETRIA - PROPRIEDADES
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
AQUECIMENTO COM UMIDIFICAO
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
RESFRIAMETO COM DESUMIDIFICAO
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
RESFRIAMETO EVAPORATIVO
Tanto ar quanto a gua se resfriam durante o processo.
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
RESFRIAMETO EVAPORATIVO
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UMIDIFICAO
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
6. Mistura Adiabtica de duas quantidades de ar mido
Das equaes de conservao da massa e de conservao da energia.
A entalpia e a umidade so mdias ponderadas. Adotaremos que a temperatura ser aproximada da mesma forma.
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
MISTURAS DE CORRENTES DE AR
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
MISTURAS DE CORRENTES DE AR
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TORRES DE RESFRIAMENTO
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TORRES DE RESFRIAMENTO
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SISTEMA DE VENTILAO COM RESFRIAMENTO DO AR COM CONTROLE POR TERMOSTATO
PROCESSOS PSICROMTRICOS
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AQUECIMENTO COM UMIDIFICAO
AQUECIMENTO
PROCESSOS PSICROMTRICOS
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SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO DE AR
INDIVIDUAL
CENTRAL
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SISTEMAS
SISTEMA COM EXPANSO DIRETA COM CONDENSAO GUA
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SISTEMAS
SISTEMA COM EXPANSO DIRETA
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PROCESSOS PSICROMTRICOS
SISTEMA COM EXPANSO INDIRETA COM CONDENSAO GUA
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REFERNCIA
ENGEL, Y.A. and BOLES, M.A.THERMODYNAMICS AND ENGENEERING APROACH, Mc Graw Hill, Fifth edition.
MARTINELLI, L.C. Refrigerao e Ar Condicionado. Apostila.
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