psicrometria

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Psicrometria Universidade Federal do Rio Grande do Sul Engenharia Mecânica Medições Térmicas Prof. Paulo Smith Schneider

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Psicrometria. Universidade Federal do Rio Grande do Sul Engenharia Mecânica Medições Térmicas Prof. Paulo Smith Schneider. Psicrometria. Temperatura ambiente Comportamento e medição Umidade relativa Evolução diária Composição do ar Medição Carta psicrométrica Equacionamento. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Psicrometria

PsicrometriaUniversidade Federal do Rio Grande do Sul

Engenharia MecânicaMedições Térmicas

Prof. Paulo Smith Schneider

Page 2: Psicrometria

Psicrometria• Temperatura ambiente

– Comportamento e medição• Umidade relativa

– Evolução diária– Composição do ar– Medição– Carta psicrométrica– Equacionamento

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 2

Page 3: Psicrometria

Temperatura ambientePorto Alegre

05

10152025303540

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

max absmed max absmed maxmedmed minmed min absmin abs

tempo (meses)

tem

pera

tura

(ºC)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 3

Page 4: Psicrometria

Temperatura ambientePorto Alegre

• máxima absoluta ~ 40 ºC• mínima absoluta ~ 0 ºC• média anual ~ 20 ºC• amplitudes ~ 10 ºC • média max ~ 30 ºC• média mínimas ~ 10 ºC

• fonte 8º Distrito de Meteorologia

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 4

Page 5: Psicrometria

Temperatura ambientePorto Alegre

05

101520253035

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23tempo (horas)

tem

pera

tura

(ºC

)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 5

Page 6: Psicrometria

temperatura x umidade

0102030405060708090

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23tempo (horas)

tem

p e

UR

temperaturaumidade relativa

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 6

Page 7: Psicrometria

Umidade relativa

ar seco vapord’água

ar úmido

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 7

Page 8: Psicrometria

Umidade relativa

ar seco pasvapord’água

nitrogêniooxigêniogás carbônicohélioargônioetc.

pw

ar úmido

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 8

Page 9: Psicrometria

Umidade relativa

ar seco pasvapord’água

nitrogêniooxigêniogás carbônicohélioargônioetc.

pw

ar úmido

ptotal=pparciais=pa+pw

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 9

Page 10: Psicrometria

Umidade relativa

• xv=fração molar de vapor no ar• xsat= fração molar de vapor saturado no ar • pv=pressão parcial de vapor no ar• psat= pressão parcial do vapor saturado no ar • mv=massa de vapor no ar• msat=massa de vapor saturado no ar

UR xx

pp

mm

v

sat

v

sat

v

sat ~

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 10

Page 11: Psicrometria

Umidade relativa

Com o EES

sat

v

pp

UR

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 11

Page 12: Psicrometria

Umidade relativa

Com o EES

sat

v

pp

UR

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 12

Page 13: Psicrometria

Umidade relativa

-10 0 10 20 30 40 500

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

T[1] [*C]

Psa

t[1]

[P

a]

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 13

Page 14: Psicrometria

Medição • temperaturas de bulbo

água líquida

bulbo seco bulbo úmido

Tbs Tbu

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 14

Page 15: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs (ºC)

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 15

Page 16: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs (ºC)

saturaçãoTbu

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 16

Page 17: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs (ºC)

saturaçãoTbu

UR

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 17

Page 18: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs (ºC)

saturaçãoTbu

tbs=20 ºCtbu=15 ºCUR=60%

20

1560 %

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 18

Page 19: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs2

aquecimento

W=cte

Tbu1

Tbs1

Tbu2

Tbs (ºC)

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 19

Page 20: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs1

resfriamento

W=cte

Tbu2

Tbs2

Tbu1

Tbs (ºC)

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 20

Page 21: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs1

Tbu3

resfriamentocom desumidificação

W=cte

Tbu2

Tbs2

Tbu1

Tbs (ºC)

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 21

Page 22: Psicrometria

Carta Psicrométrica

Tbs (ºC)

umidificação

W1

W2Tbu1Tbu2

W(gva/kgas)

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 22

Page 23: Psicrometria

temperatura x umidade

0102030405060708090

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23tempo (horas)

tem

p e

UR

temperaturaumidade relativa

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 23

Page 24: Psicrometria

Umidade ambiental: comportamento

• Tbs ~ 1 / UR- conteúdo de umidade armazena

calor• mínimo Tbs corresponde ao

máximo de UR

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Page 25: Psicrometria

cálculo

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 25

Page 26: Psicrometria

funções

• Calcule a eq. (A) para Tbs e para Tbu, resultando Pvs,Tbs e Pvs,Tbu,

• Calcule a eq. (B) usando pvs,Tbs e p e depois pvs,Tbu e p, resultando ws,Tbs e ws,Tbu

• Calcule a eq. (C) usando Tbs, Tbu, e ws,Tbu

• Calcule a eq. (D) usando ws,Tbs e o resultado da eq. (C)• Calcule a eq. (E) usando p, pvs,Tbs e o resultado da eq.

(D)• Multiplique o resultado da eq. (E) por 100 para obter

a umidade relativa.

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Page 27: Psicrometria

funções

EES –Function infoAirH20 - funções

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 27

Page 28: Psicrometria

funções

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 28

Page 29: Psicrometria

EES – engineering equation solver

Exemples – properties, thermodynamics

Psicrometric calculator

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 29

Page 30: Psicrometria

EES – engineering equation solver

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 30

Page 31: Psicrometria

EES – engineering equation solver

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 31

Page 32: Psicrometria

Instrumentaçãohigrômetros mecânicos

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 32

Page 33: Psicrometria

Instrumentaçãohigrômetros capacitivos

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 33

Page 34: Psicrometria

Instrumentaçãohigrômetros por condensação

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Page 35: Psicrometria

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 35

Page 36: Psicrometria

Exercício cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu

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Page 37: Psicrometria

Exercício cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu

Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 37