Exercícios sugeridos para Psicrometria

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ESTE021-17 – Termodinâmica Aplicada II – Psicrometria 
 
Exercícios sugeridos para Psicrometria 
 
1. Uma sala de 5m x 5m x 3m contém ar a 25ºC e 100 kPa a uma umidade relativa de 75%. 
Determine: a) a pressão parcial do ar seco; b) a umidade absoluta; c) as massas de ar seco e de 
vapor de água na sala. (97,62 kPa; 0,01514 kg de vapor/ kg de ar seco; 85,6 kg e 1,296 kg) 
 
2. No inverno com frequência ocorre condensação nas superfícies internas de janelas, 
devido a temperaturas mais baixas do ar próximo à superfície da janela. Considere uma casa 
contendo ar a 20ºC e 75% de umidade relativa. Qual a temperatura da janela na qual a umidade 
do ar começara a condensar nas superfícies internas? (15,4ºC) 
 
3. Um sistema de condicionamento de ar deve tomar o ar externo a 10ºC e 30% de umidade 
relativa a uma taxa constante de 45m3/min e condicioná-lo até 25ºC e 60% de umidade relativa. 
Primeiro, o ar externo é aquecido até 22ºC na seção de aquecimento, e em seguida, umidificado 
pela injeção de vapor quente na seção de umidificação. Considerando que todo o processo ocorra 
a uma pressão de 100 kPa, determine a) taxa de fornecimento de calor na seção de aquecimento 
e b) a vazão mássica do vapor necessário na seção de umidificação. (11,14 kW; 0,008975 kg/s) 
 
4. O ar entra em um condicionador de ar de janela a 100 kPa, 30ºC e 80% de umidade 
relativa a taxa de 10m3/min, e sai saturado a 14ºC. Parte da mistura do ar que se condensa durante 
o processo também é removida a 14ºC. Determine as taxas de remoção de calor e de umidade do 
ar. (-8,467 kJ; 0,002177 kg/s) 
 
5. O ar saturado que sai da seção de resfriamento de um sistema de condicionamento de ar 
a 14ºC e taxa de 50 m3/min é misturado adiabaticamente com o ar externo a 32ºC e umidade 
relativa de 60% a uma taxa de 20 m3/min. Assumindo que o processo de mistura ocorre a 100 
kPa, determine a umidade absoluta, a umidade relativa, a temperatura e a vazão volumétrica da 
mistura. (0,01232 kg de vapor/kg de ar seco; 0,8876; 19ºC; 1,163 m3/s) 
 
6. Uma amostra de ar atmosférico, a 100 kPa, apresenta temperatura e umidade relativa 
iguais a 25ºC e 75%. Determine a umidade absoluta e o ponto de orvalho desta mistura. Considere 
que a mistura é aquecida até que a temperatura atinja 30ºC num processo isobárico. Qual a 
umidade relativa nesta nova condição? (0,01514 kg de vapor/kg de ar; 20,26ºC; 55,98%) 
 
7. A vazão de ar úmido na seção de alimentação de um resfriador é 1m3/s. A pressão, 
temperatura e umidade relativa da mistura na seção de alimentação do resfriador são iguais a 100 
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kPa, 25ºC e 80%. Sabendo que a pressão e a temperatura da mistura na seção de descarga do 
resfriador são iguais a 100 kPa e 15ºC, determine a taxa de condensação de água no escoamento. 
(0,006139 kg/s) 
 
8. Considere um tanque rígido, com volume de 500 litros, que contém uma mistura de ar-
vapor de água a 100 kPa, 35ºC e com umidade relativa de 70%. O sistema é resfriado até que a 
água comece a condensar. Determine a temperatura final da mistura no tanque e o calor 
transferido no processo.(28,7ºC; -2,571 kJ) 
 
9. Um escoamento de ar úmido a 100 kPa, 40ºC e com umidade relativa igual a 40% é 
resfriado até 15ºC e pressão constante num trocador de calor que opera em regime permanente. 
Determine as umidades absolutas nas seções de entrada e saída deste escoamento e, também, a 
transferência de calor por kg de ar seco que escoa no equipamento. (0,01892 kg de vapor/kg de 
ar; 0,01079 kg de vapor/kg de ar; -45,99 kW) 
 
10. Uma unidade aquecedora-umidificadora é alimentada com 1m3/s de uma mistura de ar-
vapor de água a 10°C, 100 kPa e com 10% de umidade relativa. A unidade também é alimentada 
com 2m3/s de uma mistura ar-vapor de água a 20°C, 100 kPa e com 20% de umidade relativa. A 
vazão de água líquida a 10°C borrifada na mistura é de 400 kg/h. A unidade descarrega um único 
escoamento que apresenta temperatura igual a 40°C. Determine a umidade relativa do escoamento 
na seção de descarga da unidade e a taxa de transferência de calor que ocorre neste equipamento. 
(0,684; 366 kW)