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2-A Psicrometria EA

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Instrumentação Aplicada: Psicrometria Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS - CAV 
CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
LAGES/SC – BRASIL 
 Setembro - 2009 
 
 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS E UNIDADES 
 
Símbolos Unidade 
 
a1 Constante psicrométrica C-1 
b1...b8 Constantes Adimensional 
c1...c4 Constantes Adimensional 
P Pressão barométrica (pressão total do ar úmido) N. m-2 
Pv Pressão parcial do vapor d'água N. m-2 
Pvs Pressão parcial do vapor d'água na saturação N. m-2 
Pvs,bu Pressão parcial do vapor d'água na saturação à temperatura do bulbo úmido N. m-2 
T Temperatura do bulbo seco K 
Tbu Temperatura psicrométrica do bulbo úmido K 
T* Temperatura termodinâmica do bulbo umido- K 
Tpo Temperatura do ponto de orvalho K 
Ve Volume específico do ar úmido m3 .kg-1 
w Razão de umidade do ar úmido kg. kg-1 
ws Razão de umidade do ar úmido na saturação kg. kg-1 
h Entalpia do ar úmido J. kg-1 
hlg Entalpia de vaporização da água na saturação J. kg-1 
h sg Entalpia de sublimação do gelo na saturação J. kg-1 
h’1g Entalpia de vaporização da água a temperatura do bulbo úmido (Tbu) J. kg-1 
h’sg Entalpia de sublimação do gelo a emperatura do bulbo úmido (Tbu) J. kg-1 
h”1g Entalpia de vaporização da água à temperatura do ponto de orvalho (Tpo) J. kg-1 
h"sg Entalpia de sublimação do gelo a temperatura do pontode orvalho (Tpo) J. kg-1 
UR Umidade relativa do ar (decimal ou porcentagem) Adimensional 
 Grau de saturação (decimal ou percentagem) Adimensional 
exp Expoente, base dos logaritmos neperianos 
Ln Logaritmo natural 
 
 
 
Instrumentação Aplicada: Psicrometria Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
A mistura ar seco-vapor d'água é de tal importância para as áreas das Engenharias que constitui uma 
ciência a parte, a Psicrometria. A psicrometria é definida como '"o ramo da física relacionado com a 
determinação das propriedades termodinâmicas do ar úmido”. 
As propriedades termodinâmicas da mistura ar seco-vapor d'água são de grande interesse em vários 
ramos da Engenharia, ou seja, em tudo que envolve alterações das propriedades do ar úmido. Exemplo mais 
conhecido é com relação ao conforto térmico de um ambiente, que depende mais da quantidade de vapor 
presente no ar do que propriamente da temperatura e, assim, é que os condicionadores de ar promovem o 
controle da temperatura e apenas pequenas variações de umidade do recinto. 
Psicrometria significa essencialmente as propriedades termodinâmicas da mistura vapor-ar, como 
temperatura de bulbo seco e bulbo úmido, umidade relativa, volume específico; razão de umidade, entalpia, 
pressão de vapor, etc. 
 
1.1. Ar atmosférico 
Pelas suas dimensões e pelos processos físico-químicos e biológicos que se desenvolveram, o planeta 
terra possui hoje uma camada gasosa que o envolve, denominada ar atmosférico. Essa massa gasosa 
constitui a atmosfera da terra e é essencial às formas de vida que nela se encontram. O ar atmosférico é 
constituído de uma mistura de gases, vapor d'água e uma mistura de contaminantes como fumaça, poeira e 
outros poluentes gasosos não presentes, normalmente em locais distantes de fontes poluidoras. 
Por definição, o ar seco existe quando todo o vapor da água e os contaminantes são removidos do ar 
atmosférico. A composição do ar seco é relativamente constante, mas pequenas variações na quantidade de 
componentes ocorrem com o tempo, localização geográfica e altitude. A composição percentual em volume 
ou número de moles por 100 moles do ar seco é mostrada no Quadro 1. 
 
Quadro 1. Composição do ar seco 
 Massa molecular Percentagem em volume 
Substância Fórmula (kg .kg-mol-l) (moles/100 moles) 
Nitrogênio 
Oxigênio 
Argônio 
Dióxido de carbono 
Neônio 
Hélio 
Metano 
Dióxido de enxofre 
Hidrogênio 
Criptônio 
Ozônio 
Xenônio 
N2 
O2 
Ar 
CO2 
Ne 
He 
CH4 
SO2 
H2 
Kr 
O3 
Xe 
28,016 
32,000 
39,948 
44,010 
20,183 
4,0026 
16,03188 
64,064 
2,01594 
83,80 
48,000 
131,3 
78,084 
20,9496 
0,934 
0,0314 
0,001818 
0,000524 
0,0002 
0,0001 
0,00005 
0,0002 
0,0002 
0,0002 
Fonte: ASHRAE, 1977. 
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A mistura ar seco-vapor d'água é denominada de ar úmido ou de mistura binária de ar seco e vapor 
d'água. A quantidade de vapor d'água presente na mistura pode variar de zero até um valor correspondente a 
condição de saturação. Isso corresponde à quantidade máxima de vapor d'água que o ar pode suportar em 
determinada condição de temperatura. 
 
1.2. Propriedades termodinâmicas do ar úmido 
Diversas propriedades termodinâmicas fundamentais estão associadas com as propriedades do ar 
úmido. Três propriedades estão associadas com a temperatura: 
a) temperatura de bulbo seco; 
b) temperatura termodinâmica de bulbo úmido; 
c) temperatura do ponto de orvalho. 
 
Algumas propriedades termodinâmicas caracterizam a quantidade de vapor d'água presente no ar 
úmido: 
d) pressão de vapor; 
e) razão de umidade; 
f) umidade relativa; 
g) grau de saturação. 
 
Outras propriedades estão relacionadas com o volume ocupado pelo ar e com a energia do ar, que são: 
h) volume específico 
i) entalpia. 
 
A entalpia e o volume específico são propriedades da mistura ar seco-vapor d'água e são expressas 
com base em uma unidade de massa de ar seco. A temperatura psicrométrica do bulbo úmido, Tbu, não é uma 
propriedade termodinâmica da mistura ar seco-vapor d'água. 
 
 
 
a - Temperatura de bulbo seco (Tbs): é a verdadeira temperatura do ar úmido e freqüentemente, é 
denominada apenas temperatura do ar e são obtidas com termômetros. 
 
b - Temperatura termodinâmica (de saturação adiabática) do bulbo úmido (T*): é a temperatura de 
equilíbrio alcançada quando a mistura ar seco-vapor d'água sofre um processo de resfriamento adiabático, 
pela evaporação d’água no ar até a temperatura da água mantendo-se a pressão constante. A temperatura de 
saturação adiabática e a de bulbo úmido são aproximadamente iguais para mistura ar-vapor d’água, à 
temperatura e pressão atmosféricas. 
 
c - Temperatura do Ponto de Orvalho (Tpo): é a temperatura em que o ar úmido não saturado torna-se 
saturado, ou seja, quando o vapor d'água começa a condensar-se por um processo de resfriamento mantendo-
se pressão e razão de umidade constantes. 
 
d - Pressão de Vapor (Pv): é a pressão parcial exercida pelas moléculas de vapor d’água presentes no ar 
úmido. Quando o ar está totalmente saturado de vapor d’água, sua pressão de vapor é denominada pressão de 
vapor saturado, Pvs. 
 
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e - Razão de Umidade (W): é a razão entre a massa de vapor d’água e a massa de ar seco em dado volume 
da mistura. Já umidade absoluta, também denominada densidade do vapor d'água é a razão entre a massa de 
vapor d'água e o volume ocupado pela mistura ar seco-vapor d’água. 
 
f - Umidade Relativa (UR): é a razão entre a pressão de vapor d’água atual, Pv, e a pressão de vapor d’águaquando o ar se encontra saturado de umidade, Pvs, à mesma temperatura. Esta grandeza termodinâmica pode 
ser expressa em decimal ou porcentagem. 
 
g - Grau de Saturação (): é a relação entre a razão de umidade atual da mistura, W, e a razão de umidade 
do ar na condição de saturação, Ws, a mesma temperatura e pressão atmosférica. 
 
h - Entalpia (h): a entalpia da mistura ar seco-vapor d’água é a energia do ar úmido por unidade de massa de 
ar seco, acima de uma temperatura de referência, pois somente diferenças de entalpia são de interesse prático 
em engenharia, assim o valor escolhido para a temperatura de referência torna-se irrelevante. 
 
i - Volume Específico (Ve): o volume específico do ar úmido é definido como o volume ocupado pela 
mistura ar seco-vapor d’água por unidade de massa de ar seco. A massa especifica do ar úmido não é igual 
ao recíproco do seu volume especifico, ou seja, a massa específica do ar úmido é a razão entre a massa total 
da mistura e o volume ocupado por ela. 
 
 
1.2.1. Temperatura psicrométrica do bulbo úmido 
Um psicrômetro (Figura 1) consta de dois termômetros em que um deles é envolto por um tecido 
constantemente umedecido, saturada em água, denominado termômetro de bulbo úmido (Tbu), e outro, ao 
lado, simplesmente em equilíbrio térmico com o ar úmido, denomina-se termômetro de bulbo seco (Tbs). O 
termômetro de bulbo úmido recebe sobre si um fluxo de ar constante por meio de um sistema de ventilação 
que pode ser mantido por um ventilador ou através da movimentação do termômetro através do ar, montados 
de tal forma que possam ser girados. Assim, umidade é evaporada retirando energia do bulbo úmido e a 
temperatura baixará e, quando o estado de equilíbrio for atingido, se estabilizará. A temperatura registrada 
pelo termômetro nessas condições é denominada temperatura psicrométrica do bulbo úmido, Tbu. 
 
 
 
Figura l. Psicrômetros com sistema de aspiração de ar e giratório utilizados para medição de Tbs e Tbu. 
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1.3. Determinação das propriedades da mistura ar seco-vapor d’água 
a. Método Tabular 
Obtêm-se as propriedades termodinâmicas do ar úmido através de tabelas apropriadas, construídas 
por meio de equações, considerando que o ar úmido se comporta como um gás ideal ou perfeito. Gás ideal é 
o que obedece a equação de estado pv = nrt. 
A Tabela 1 é utilizada na determinação de umidade relativa do ar quando a TBS (T) e TBU (Tbu) são 
conhecidas, construída para pressão atmosférica normal (nível do mar). Entra-se com TBS na 1ª coluna e a 
depressão psicrométrica (T - Tbu) na 1ª linha. P. ex., para Tbs = 28,0oC e Tbu = 25,0oC tem-se depressão 
psicrométrica de 3,0oC, encontrando-se o valor de 78% para a UR. 
Tabela 1. Tabela psicrométrica para pressão atmosférica normal. 
Umidade relativa (%) 
Depressão Psicrométrica (T – Tbu) 
Temp.ar (oC) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 
10,0 94 88 82 76 71 65 60 54 49 44 39 34 29 24 19 14 10 
11,0 94 88 82 77 72 66 61 56 51 46 41 36 31 27 22 17 13 
12,0 94 88 83 78 72 67 62 57 52 48 43 38 34 29 25 20 16 
13,0 94 89 84 78 73 68 63 59 54 49 45 40 36 31 27 23 19 
14,0 94 89 84 79 74 69 65 60 55 51 46 42 38 34 29 25 21 
15,0 94 89 84 80 75 70 66 61 57 52 48 44 40 36 32 28 24 
16,0 95 90 85 80 76 71 67 62 58 54 50 45 41 37 34 30 26 
17,0 95 90 85 81 76 72 68 63 59 55 51 47 43 39 35 32 28 
18,0 95 90 86 81 77 73 68 64 60 56 52 48 45 41 37 34 30 
19,0 95 90 86 82 77 73 69 65 61 57 54 50 46 42 39 35 32 
20,0 95 91 86 82 78 74 70 66 62 58 55 51 47 44 40 37 34 
21,0 95 91 87 83 79 75 71 67 63 59 56 52 49 45 42 39 35 
22,0 95 91 87 83 79 75 71 68 64 60 57 53 50 47 43 40 37 
23,0 95 91 87 83 80 76 72 68 65 61 58 54 51 48 42 42 38 
24,0 95 91 88 84 80 76 73 69 66 62 59 55 52 49 46 43 40 
25,0 96 92 88 84 80 77 73 70 66 63 60 56 53 50 47 44 41 
26,0 96 92 88 84 81 77 74 70 67 64 61 57 54 51 48 45 42 
27,0 96 92 88 85 81 78 74 71 68 64 61 58 55 52 49 46 44 
28,0 96 92 88 85 82 78 75 72 68 65 62 59 56 53 50 48 45 
29,0 96 92 89 85 82 79 75 72 69 66 63 60 57 54 51 49 46 
30,0 96 92 89 86 82 79 76 73 69 66 63 61 58 55 52 49 47 
31,0 96 92 89 86 82 79 76 73 70 67 64 61 58 56 53 50 48 
32,0 96 93 89 86 83 80 77 74 71 68 65 62 59 57 54 51 49 
33,0 96 93 89 86 83 80 77 74 71 68 65 63 60 57 55 52 50 
34,0 96 93 90 86 83 80 77 74 71 69 66 63 61 58 55 53 50 
35,0 96 93 90 87 84 81 78 75 72 69 66 64 61 59 56 54 51 
36,0 96 93 90 87 84 81 78 75 72 70 67 64 62 59 57 54 52 
37,0 96 93 90 87 84 81 78 76 73 70 67 65 62 60 57 55 53 
38,0 96 93 90 87 84 81 79 76 73 71 68 65 63 60 58 56 53 
39,0 96 93 90 87 85 82 79 76 74 71 68 66 63 61 59 56 54 
40,0 96 93 90 88 85 82 79 77 74 71 69 66 64 62 59 57 55 
41,0 96 94 91 88 85 82 80 77 74 72 69 67 64 62 60 58 55 
42,0 97 94 91 88 85 82 80 77 75 72 70 67 65 63 60 58 56 
43,0 97 94 91 88 85 83 80 77 75 72 70 68 65 63 61 59 56 
44,0 97 94 91 88 86 83 80 78 75 73 70 68 66 64 61 59 57 
45,0 97 94 91 88 86 83 81 78 76 73 71 68 66 64 62 60 58 
 
Instrumentação Aplicada: Psicrometria Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
 
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b. Método Numérico 
Conhecem-se as propriedades da mistura ar seco-vapor d’água através das equações psicrométricas, 
desenvolvidascom base nos conceitos da termodinâmica estatística, levando em consideração as forças 
intermoleculares que fazem com que o ar atmosférico se comporte como um gás não ideal ou real. Pela 
complexidade das equações para um gás real utilizam-se equações simplificadas, com base na suposição de 
que o ar úmido se comporte como um gás ideal, satisfatórias para as aplicações em engenharia. Estas 
equações psicrométricas encontram-se a seguir com unidades no SI. 
 
b.1- Pressão de vapor de saturação 
Pvs = exp ( 31.9602 – 6270,3605 – 0,46057 Ln T ) eq. 2 
 T 
para 255,38  T  273,16 K 
 
Pvs = exp ( 60,433 – 6834,271 - 5,16923 Ln T ) eq. 3 
 T 
para 273,16  T  366,5 K 
 
Ln Pvs = b1 + b2 T + b3 T2 + b4 T3 + b5 T4 eq. 4 
 b8 b6 T - b7 T2 
para 273,16  T  533,16 K 
b1 = -27405,526 
b2 = 97,5413 
b3 = -0,146244 
b4 = 0,12558 x 10-3 
b5 = -0,48502 x 10-7 
b6 = 4,34903 
b7 = 0,39381 x 10-2 
b8 = 22105649,25 
 
b.2- Umidade Relativa, UR 
UR = Pv eq. 5 
 Pvs 
 
b.3- Razão de Umidade, W 
W = 0,62198 Pv eq. 6 
 P - Pv 
para 255,38  T  533,16 K 
 Pv  P 
 
b.4- Volume específico, Ve 
Ve = 287,05 T eq. 7 
 P - Pv 
para 255,38  T  533,16 K 
 Pv  P 
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b.5- Entalpia, h 
h = 1006,92540 (T - 273,16) + 4186,8 W (Tpo - 273,16) + h1g” W + 1875,6864 W (T-Tpo) eq. 8 
para 273,16  Tpo  373,16 K 
 
em que: 
h1g” = entalpia de vaporização da água à temperatura de ponto de orvalho dado por: 
h1g“ = 2502535,259 – 2385,75424 (T - 273,16) eq.9 
para 273,16  T  338,72 K 
h1g“ = ( 7329155978000 – 15995964,08 T2 )1/2 eq. 10 
para 338,72  T  533,16 K 
 
b.6- Temperatura de ponto de orvalho, Tpo 
Tpo = c1 ( 10-3 Pv )C2 + c3 Ln ( 10-3 Pv ) + C4 eq. 11 
 para 0,16  Pv  610,74 N . m-2 
 c1 = 82,44543 
 c2 = 0,1164067 
 c3 = 3,056448 
 C4 = 196,814270 
 
 para 610,74  Pv  101340 N . m-2: 
 c1 = 33,38269 
 c2 = 0,2226162 
 c3 = 7,156019 
 C4 = 246,764110 
 
 para 101340  Pv  4688500 N m-2: 
 c1 = 13,85606 
 c2 = 0,2949901 
 c3 = 12,10512 
 C4 = 263,128720 
 
 
c. Método gráfico 
As propriedades termodinâmicas da mistura ar seco-vapor d'água podem ser apresentadas em forma 
de gráfico denominado Gráfico Psicrométrico que é construído para determinada pressão atmosférica, 
havendo curvas de correção disponível para outras pressões e diferem com respeito à pressão barométrica, 
faixa de temperaturas, número de propriedades incluídas, escolha das coordenadas e temperatura de 
referência para a entalpia. O mais usado é aquele em que a razão de umidade e/ou a pressão de vapor, que é 
uma das coordenadas, são traçadas “versus” temperatura do bulbo seco e a outra coordenada escolhida para 
construção (coordenada oblíqua) é a entalpia. Na Figura 2 encontra-se gráfico psicrométrico para 
temperaturas normais, construídos para pressão atmosférica normal. 
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Fonte: ASAE 
Figura 2. Gráfico psicrométrico para temperaturas normais. 
 
No gráfico psicrométrico, escolhidas as coordenadas, as demais propriedades aparecem como 
parâmetros. Duas propriedades independentes quaisquer, inclusive a temperatura psicrométríca do bulbo 
úmido, fixam a condição da mistura - ponto de estado. Na Figura 3 são mostradas, de forma esquemática, as 
linhas que representam as propriedades termodinâmicas do ar úmido no gráfico psicrométrico. 
 
 
 Temp. bulbo seco (oC) Umidade relativa (%) Temp. bulbo úmido (oC) 
 
 
 
 Volume específico Razão de umidade Entalpia 
 (m3/kg de ar seco) (kg de vapor/kg de ar seco) (kj/kg de ar seco) 
 
Figura 3. Gráficos psicométricos representando as linhas das propriedades do ar. 
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1.4. Determinação das propriedades num ponto de estado 
Com um psicrômetro ventilado encontrou-se Tbs = 25oC e Tbu = 20oC, determinar no gráfico 
psicrométrico as demais propriedades termodinâmicas do ar úmido. 
No Quadro 2 são mostrados os valores das propriedades do ar úmido definidas nesse ponto de estado 
(Figura 4), representado pelo ponto de estado número 1. 
 
Quadro 2. Propriedades termodinâmicas do ar úmido definidas num ponto de estado. 
 
Ponto de estado T Tbu Tpo Pv UR Ve W h 
T = 25 oC 
Tbu = 20 oC 
 
* 
 
* 
 
17,7 
 
2,1 
 
65 
 
0,86 
 
0,0127 
 
57,5 
 
 
Figura 4. Representação de propriedades termodinâmicas do ar úmido definidas num ponto de estado. 
 
a- Aquecimento e resfriamento sensível do ar 
Quando se fornece energia ao ar a temperatura aumenta, mas a razão de umidade permanece 
constante, pois não há aumento nem diminuição na quantidade de massa da mistura (ar seco-vapor d’água) e, 
o mesmo acontece no resfriamento do ar, ou seja, energia é retirada e a razão de umidade permanece 
constante. Portanto, os processos de aquecimento e resfriamento são representados no gráfico por linhas 
horizontais, paralelas a abscissa, a partir do ponto de estado em que se encontra o ar. 
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 Na Figura 5, o ar com propriedades termodinâmicas no ponto de estado definido por Tbs = 25oC e 
Tbu= 20oC sofre, primeiramente, um processo de aquecimento até temperatura de 46oC e, noutro processo, 
sofre resfriamento até a temperatura de 20oC. 
No Quadro 3 estão os valores das propriedades do ar no final dos processos de aquecimento e 
resfriamento assinalados no gráfico psicrométrico. 
 
Figura 5. Representação do aquecimento e resfriamento sensível do ar úmido. 
 
No aquecimento, a entalpia do ar variou de h1 = 57,5 kJ/kgl de ar seco até h2 = 80,0kJ/kgl de ar seco; 
isso significa que é necessário fornecer 22,5 kJ/kgl de ar seco, para levar a massa de ar do ponto de estado l 
para o ponto de estado 2. No processo de resfriamento é necessário retirar 5,0 kJ/kgl de ar seco, para levar o 
ar do ponto de estado l até o ponto de estado 3. 
 
Quadro 3. Propriedades termodinâmicas do ar nos processos de aquecimento e resfriamento sensível. 
 Aquecimento Resfriamento 
Propriedade Ponto de Estado Ponto de Estado 
 1 2 1 2 
 
T 
Tbu 
UR 
Pv 
W 
h 
Ve 
Tpo 
 
25,0 
20,0 
 
 
 
57,5 
 
 
 
46,0 
26,0 
 
 
 
80,0 
 
 
 
25,0 
20,0 
 
 
 
57,5 
 
 
 
20,0 
18,6 
 
 
 
52,5 
 
 
Instrumentação Aplicada: Psicrometria Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
 
 11
b- Resfriamento com desumidificação 
No resfriamento do ar, quando se atinge a curva de umidade relativa máxima (UR = 100%), tem-se o 
ponto de orvalho. O resfriamento desse ar moverá o ponto de estado sobre a linha de saturação, ocorrendo 
condensação de parte do vapor d'água presente no ar. Consequentemente, a razão de umidade diminuirá. 
Na Figura 6, mostra-se o resfriamento de uma massa de ar com as propriedades termodinâmicasdefinidas no ponto de estado l (Tbs= 25oC; Tbu = 20oC) até o ponto de estado 4. O ponto de estado desloca-se 
horizontalmente para a esquerda até atingir a linha de saturação, indicando que foi atingido o ponto de 
orvalho (ponto 4). Se o resfriamento continuar até a temperatura de l4oC (ponto 5), ocorrerá a condensação 
de 0,0027kg vapor/ kg ar seco e a entalpia do ar diminuirá de 18,5 kJ . kg-1 de ar seco. 
 
 
Figura 6. Representação do resfriamento com desumidificação do ar úmido. 
 
Quadro 4. Propriedades termodinâmicas do ar no processo de resfriamento com desumidificação. 
 Resfriamento com Desumidificacão 
Propriedades Pontos de Estado 
 1 4 5 
 T 25,0 17,7 14,0 
 Tbu 20,0 17,7 14,0 
 UR 
 Pv 
 W 
 h 
 Ve 
 Tpo 17,7 17,7 14,0 
Instrumentação Aplicada: Psicrometria Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
 
 12
c- Secagem e umidificação adiabática do ar 
A adição ou retirada de umidade do ar sem que se acrescente ou retire energia faz com que o ponto 
de estado se mova sobre uma linha de entalpia constante. Na adição de umidade, o ponto se desloca para 
cima e, na retirada de umidade, deslocasse para baixo. A Figura 7 mostra que o ar úmido, nas condições 
iniciais (ponto de estado 1) apresenta Tbs= 25oC e razão de umidade de 0,0127 kg vapor/kg ar seco. Ao se 
adicionar 0,0013 kg de vapor d'água, o ponto de estado se deslocou para o ponto 6 (W = 0,014 kg de vapor 
por kg de ar seco). Partindo novamente das condições iniciais (ponto de estado 1), ao se retirar 0,0017 kg de 
vapor, o ponto de estado se desloca para o ponto 7 (W= 0,011 kg de vapor por kg de ar seco) e, nota-se que a 
entalpia do ar permanece constante, 57,5 kj . kg-l de ar seco. 
 
 
Figura 7. Representação da secagem e umidificação adiabática do ar. 
Quadro 5. Propriedades termodinâmicas no ar nos processos de secagem e umidificação adiabática. 
 
Propriedades 
Umidificação 
Ponto de Estado 
1 6 
Secagem 
Ponto de Estado 
1 7 
T 
Tbu 
UR 
Pv 
W 
h 
ve 
Tpo 
25,0 22,0 
20,0 20,0 
65,0 85,0 
2,0 2,3 
0,0127 0,014 
57,5 57,5 
0,86 0,854 
17,7 19,0 
25,0 29,0 
20,0 20,0 
65,0 43,0 
2,0 1,8 
0,0127 0,011 
57,5 57,5 
0,854 0,87 
19,0 15,5 
 
Instrumentação Aplicada: Psicrometria Prof. Carlos Augusto de Paiva Sampaio 
 
 13
BIBLIOGRAFIA 
ASAE D271.2. Psychrometric. Agricultural Engineers Yearbook. ASAE, St. Joseph, Michigan, 1980. 
ASHRAE, Handbook of fundamentals: psychrometries. ASHRAE. New York, 1977. 
DOREMBOS, J. Agro-meteorological fields stations – Irrigation and drainage. Paper no 27. Roma, Food 
and Agricultural Organization of the United Nations, 1976. 
INCROPERA, F.P.; DEWITT, D.P. Fundamentals of heat and mass transfer. New York, Jonh Wiley & 
Sons. 1985. 802 p. 
PEARCY, R. W.; EHLERINGER, J. R.; MOONEU, H. A.; RUNDEL, P. W. Plant physiological ecology; 
field methods and instrumentation. New York, Chapman and Hall, 1989. 442p. 
PEREIRA, J.A.M. & QUEIROZ, D.M. Psicrometria. CENTREINAR, Viçosa, MG. 1987. 
RIVERO, ROBERTO. Arquitetura e clima: acondicionamento térmico natural. 2a ed. Porto Alegre, D. 
C. Luzzatto Editores, 1986. 240 p. 
VAN WYLEN, G.J. & SONNTAG, R.E. Fundamentos da termodinâmica clássica. São Paulo, Editora 
Edgard Blucher Ltda, l976. 
VIANELLO, R.L.; ALVES, A.R. Meteorologia básica e aplicações. UFV, Impr. Univ., 1991. 449 p.

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