Aula 4 Psicrometria

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UFRRJ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
IT – 164 
PRÉ PROCESSAMENTO E ARMAZENAMENTO DE PRODUTOS AGRÍCOLAS
PSICROMETRIA
Madelon Rodrigues Sá Braz
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O ar atmosférico
mistura de gases + vapor d`água + mistura de contaminantes 
O ar seco existe quando todo o vapor d`água e seus contaminantes são removidos do ar atmosférico
			Composição aproximada do ar seco
IT- 164/UFRRJ
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PSICROMETRIA
	Ramo da física relacionado à medida ou determinação das condições do ar atmosférico, principalmente no que diz respeito à mistura de “ar seco e vapor d`água”
** Manipulação dos grãos depende da mistura ar seco e vapor d`água
** Secagem, Armazenagem e Aeração dos grãos
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Propriedades do ar úmido
Temperatura
Quantidade de vapor d`água
Volume ocupado pelo ar 
Energia contida no ar 
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Relacionada à temperatura
Temperatura de bulbo seco (t)
	É a temperatura do ar úmido medida por termômetros comuns
Temperatura de bulbo molhado ou úmido (tm ou tu)
	É a temperatura do ar indicada por um termômetro cujo bulbo é envolvido por uma capa de algodão embebida em água destilada
	* Sempre menor que o bulbo seco
Temperatura do ponto de orvalho (tpo)
	É a temperatura em que o ar úmido torna-se saturado, ou seja, quando o vapor d`água começa a condensar por processo de resfriamento
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Relacionada à umidade
Pressão de vapor
	Quanto maior a concentração de vapor d`água na atmosfera, maior será a pressão de vapor.
	* Quando completamente saturado tem-se pressão de vapor máxima ou de saturação (Pvs)
	* Quando o vapor não é suficiente para saturar o ar tem-se pressão parcial de vapor (Pv)
	
	* Expressa em mmHg ou mbar
	 760 mmHg = 1013,25 mbar
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Relacionada à umidade
Razão de mistura (w)
	Razão entre a massa de vapor d`água e massa de ar seco em dado volume da mistura
	* Expressa em Kg de vapor / Kg de ar seco
Grau de saturação
	Relação entre a razão de mistura atual e a razão de mistura do ar em condição de saturação (sob mesma temperatura e pressão atmosférica)
	
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Relacionada à umidade
Umidade Relativa
	Razão entre a pressão de vapor d´água atual e a pressão de saturação (sob mesma temperatura e pressão atmosférica)
	
				UR% = (Pv / Pvs) x 100
	* Umidade específica (Ue) - massa de vapor d`água / massa de ar úmido
	* Umidade absoluta (Ua) – massa de vapor d`água / volume ocupado pelo ar úmido
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Relacionada ao volume ocupado e energia
Volume específico (Ve)
	Relação entre volume e unidade de massa de ar seco
	* Expresso em m3/kg
Entalpia (h)
	Energia contida no ar úmido por unidade de massa de ar seco
	* Expressa em kcal ou kj por kg de ar seco
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Medição da umidade do ar (UR)
Através de instrumentos
	Higrômetros – condensação (ponto de orvalho)
			 absorção (peso da umidade absorvida)
			 elétricos (variação resistência elétrica filme de condutor eletrolítico com sal higroscópico)
			 difusão (mudança de pressão interna na câmara fechada com uma placa porosa)
			 fio de cabelo (aumenta ou diminui de tamanho)
	Psicrômetros – dois termômetros semelhantes com bulbo úmido e bulbo seco
		* A diferença de temperatura indica a umidade, por meio de tabelas, gráficos ou fórmulas
		
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Psicrômetro
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Determinação analítica da umidade relativa (UR)
Conhecendo a temperatura do ponto de orvalho e do ar, a umidade relativa pode ser determinada pela equação abaixo:
		
			UR = exp { 5417 x [(1 / t) – (1 / tpo)] }
Onde: UR – umidade relativa, decimal
	 t – temperatura do ar, K
	 tpo – temperatura do ponto de orvalho, K
	K = ºC + 273,15
					
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Determinação analítica da umidade relativa (UR)
Com o uso do psicrômetro pode-se determinar a UR pela equação abaixo:
			
			UR = pv / pvsm
Onde: pv – pressão de vapor d´água, mmHg
	 pvsm – pressão máxima de vapor à temperatura de bulbo molhado, mmHg
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Determinação analítica da umidade relativa (UR)
			pv = pvsm - [A x P x (t – tm)] 
 
			pvsm = 6,1078 x 10(7,5 t / 237,3 + t)
Onde: A – constante psicrométrica, 6,7 x 10-4 ºC
	 P – pressão atmosférica local, mmHg
	 t – temperatura do ar, ºC
	 tm – temperatura de bulbo molhado do ar, ºC 
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(bulbo seco)
Pressão de Vapor d`água
UR
Temperatura (bulbo úmido)
Volume específico (m3/kg)
Ponto de orvalho
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Identificação do ponto de estado a partir das temperaturas dos bulbos seco e úmido
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Definições da razão de mistura e da pressão do vapor d`água por intermédio do ponto de estado
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Estabelecimento de valor de entalpia por meio do ponto de estado
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Alteração do ponto de estado – Aquecimento e Resfriamento
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Alteração do ponto de estado – Aquecimento e Umedecimento
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Alteração do ponto de estado – Umedecimento e Resfriamento