RESUMO UNIDADE 04 OPERAÇÕES UNITÁRIAS 2 BASEADO NAS QUESTÕES DO AVA

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Unidade 4 – Baseado nas questões do AVA 
Umidificação e desumidificação: 
 A umidificação tem como objetivo controlar a umidade do ambiente. 
 A umidificação é uma operação de baixo custo operacional, pois o 
consumo de água é elevado. 
 A desumidificação é feita usualmente como uma etapa no 
condicionamento do ar. 
A umidificação consiste: 
 Na passagem do vapor para a corrente gasosa, por meio do contato com 
um líquido de maior temperatura. 
Umidificação: 
 O processo de umidificação é muito importante do ponto de vista 
ambiental, porque os equipamentos de umidificação possibilitam o reuso da 
água. 
 
Três conceitos de umidade e suas respectivas definições: 
 Umidade absoluta: 
 É a massa de vapor por unidade de gás seco. 
 Umidade de saturação: 
 É a umidade do gás quando este está saturado de vapor. 
 Umidade relativa: 
 Razão entre a pressão parcial de vapor da espécie A no gás e a 
pressão parcial de vapor no gás saturado, considerando as mesmas condições 
de temperatura. 
Sobre umidificação 
 Alguns parâmetros são importantes para se entender o equilíbrio de 
fases entre misturas de gases e líquidos, um deles é o ponto de orvalho, sendo 
definido com a temperatura na qual uma mistura de gás e vapor está saturada, 
além disso é importante se conhecer a temperatura de bulbo seco, indicado por 
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termômetro ou termopar, e a temperatura de bulbo úmido, atingida sob 
condições adiabáticas. 
Nebulizador (equipamento mais simples utilizado num sistema de 
umidificação): 
 
 
 
 
 
 Na câmara de nebulização o líquido é disperso na forma de uma névoa 
grossa na corrente de gás. 
 Na câmara de nebulização o tempo de contato com o líquido é muito 
pequeno. 
 Depurador de fumos é uma variedade de câmaras de nebulização. 
 
Torre de resfriamento. 
 Considerando uma torre de 
resfriamento na qual a água flui em 
contracorrente com o ar frio, o 
resfriamento ocorre por meio de 
algumas etapas como: 
1º. Entrada de água quente no topo 
da torre. 
2º. Gotejamento da água pelos 
bocais. 
3º. A água desce pelos tablados. 
4º. Armazenamento da água nos coletores. 
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Torre de resfriamento – 
existem dois métodos 
básicos: estender a 
água em finas camadas 
sobre superfícies ou 
produzir gotas através 
do choque da água em 
sua queda. 
 
 
 Uma torre de resfriamento também pode ser classificada em relação à 
direção do fluxo do fluído, podendo ela ser em fluxo cruzado ou em contra 
corrente. 
 Em sistema de torres com fluxo cruzado a distribuição do líquido é feita 
por gravidade. 
 Em sistema de torres com fluxo em contra corrente a distribuição do 
líquido é feita por ação da pressão. 
 
 
Torres de resfriamento 
 Tiragem natural – ocorre por uma tendência natural do ar quente a subir. 
 Tiragem mecânica – ocorre pela ação de um ventilador. 
Torres de resfriamento (Tiragem natural e mecânica) 
 As torres de tiragem natural e de tiragem mecânica apresentam 
desempenhos diferentes. 
 A diferença de densidade entre o ar quente da torre e o ar ambiente 
externo são importantes. 
 As torres mecânicas podem ser divididas em tiragem forçada ou induzida. 
Sobre a classificação das torres de resfriamento. 
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 Uma torre de resfriamento pode ser classificada em dois tipos: fluxo 
cruzado ou fluxo contra corrente. 
 O tipo de fluxo não é o fator predominante que diferencia os tipos de torres, 
não sendo a única forma de classifica-las. 
Torres de resfriamento: 
 Torres de resfriamento podem ser usadas como desumidificadores no 
processo de produção do ácido sulfúrico. 
 Alguns gases são produzidos durante o processo de formação do ácido 
sulfúrico e têm que ser desidratados antes de passarem pelos conversores 
catalíticos. 
 Torres de resfriamento também são usadas no processo de 
desumidificação do ácido sulfúrico. 
Modos e operação das torres de resfriamento com suas respectivas 
características: 
 Contracorrente 
 Ação da pressão 
 Fluxo cruzado 
 Ação da gravidade 
 Torres atmosféricas 
Ciclo de Carnot 
 
 Partindo do ponto A: 
1º. Expansão isotérmica 
2º. Expansão adiabática 
3º. Compressão isotérmica 
4º. Compressão adiabática 
 
As máquinas térmicas são dispositivos que funcionam de acordo com o que 
estabelece a segunda lei da Termodinâmica: “O calor não pode passar de forma 
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espontânea de um corpo de menor temperatura para outro de temperatura 
mais alta. 
 O ciclo de Carnot consiste em uma série de processos reversíveis que 
proporciona a obtenção de uma máquina térmica com maior rendimento 
possível. 
 Os processos de obtenção de uma máquina térmica consistem na 
transferência de calor do meio mais quente para o meio mais frio. 
 Há máquinas térmicas nas quais a transferência de calor se dá de forma 
reversível: a temperatura do refrigerante no evaporador é menor do que a 
temperatura da região fria; e a temperatura do refrigerante no condensador é 
maior do que a temperatura da região quente. 
Ciclo de Carnot 
 Considerando um processo reversível, no Ciclo de Carnot a transferência 
de calor ocorre do meio de maior temperatura para o meio de menor 
temperatura. 
 No ciclo de Carnot, é necessário um fluido refrigerante. 
 Há trocas térmicas no Ciclo de Carnot. 
Fluidos refrigerantes: 
 Os fluidos refrigerantes sempre devem ser utilizados de forma pura. 
 A escolha de um fluido refrigerante depende de vários fatores, sendo um 
deles a pressão de vapor do fluido. 
 CFC’s (clorofluorcarbonos) vem sendo substituídos por outros 
refrigerantes, pois causam danos ambientais. 
CFC’s 
 Os CFC’s (clorofluorcarbonos) são exemplos de fluidos refrigerantes, 
mas seu uso foi banido, porque em espécies podem trazer danos à camada de 
ozônio. 
CFC’s 
 Tiveram grande importância como fluidos refrigerantes. 
 
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Torres de resfriamento 
 Na construção de torres de resfriamento é necessário que o material 
utilizado seja resistente à corrosão. 
 Processos de transferência de massas ocorre nas torres de 
resfriamento, assim como há transferência de calor. 
 Torres de resfriamento podem operar tanto em modo de fluxo cruzado, 
como em fluxo contra corrente. 
Torre de resfriamento 
 A torre de resfriamento é utilizada quando a carga de arrefecimento é 
muito grande. 
 O depurador de fumos também é utilizado para remover poluentes do ar. 
 A torre de resfriamento também pode ser usada em processos de 
desumidificação e para outros sistemas, além de água e ar. 
 A torre de resfriamento permite o desenvolvimento de etapas que 
envolvem transferência de massa e calor. 
Contato líquido-vapor 
 O contato líquido-vapor em uma torre de resfriamento é um processo que 
ocorre transferência de calor e de massa. 
Câmara de nebulização 
 Remoção de poluentes 
atmosféricos. 
 
 
 
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Máquina térmica 
 
Quando o gás realiza uma expansão isotérmica 
no ciclo de Carnot, ele recebe calor de uma fonte 
quente. 
 
As trocas térmicas consistem na transferência 
de calor do sistema de maior temperatura para o 
sistema de menor temperatura.