2 - PSICROMETRIA

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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 
 
 
 
UNIDADE II – PSICROMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2009 
 
 
2. PSICROMETRIA 
 
2.1 – DEFINIÇÃO 
 
 Psicrometria é o estudo das propriedades e características do ar, e da determinação 
destas propriedades. 
 
 Essencialmente, é a ciência que estuda as propriedades do ar úmido, sendo que: 
 
AR ÚMIDO = AR SECO + VAPOR D’ÁGUA 
 
2.2 – OBJETIVO 
 
 O objetivo da psicrometria é fornecer aos estudantes de engenharia mecânica os 
conhecimentos que o capacitem a efetuar projetos na área de sistemas térmicos, 
principalmente nos processos relacionados ao condicionamento de ar. 
 
2.3 – IMPORTÂNCIA DA PSICROMETRIA 
 
 A psicrometria é de fundamental importância em várias aplicações na área de 
sistemas térmicos, principalmente em: 
 
- CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA DE REFRIGERAÇÃO E AR 
CONDICIONADO; 
- ESTUDO PSICROMÉTRICO DO CONDICIONAMENTO DE AR; 
- PROJETO DE SERPENTINAS PARA RESFRIAMENTO E 
DESUMIDIFICAÇÃO DO AR; 
- TORRES DE RESFRIAMENTO DE ÁGUA; 
- CONDENSADORES EVAPORATIVOS. 
 
2.4 – A COMPOSIÇÃO DO AR SECO 
 
 O ar atmosférico é uma mistura gasosa, incluindo: N2, O2, A, CO2, H2, entre outros 
gases, e mais: vapor d’água e partículas de pó em suspensão. estes dois últimos 
componentes somente são encontrados na cama inferior da atmosfera (troposfera). 
 
 Ar seco padrão: é uma mistura dos cinco componentes principais, com a seguinte 
composição: 
 
 GÁS PROPORÇÃO (%) MASSA MOLECULAR 
 
 N2 78,03 28,02 
 O2 20,99 32,00 
 CO2 0,03 44,00 
 H2 0,01 2,02 
 A 0,94 39,91 
 
 100,00 
 
A composição do ar seco padrão é tomada como referência para a determinação das 
propriedades do ar, sendo uma delas a massa molecular 
2.5 – PRESSÃO DE VAPOR E PRESSÃO DE SATURAÇÃO 
 
 O estado termodinâmico do ar é definido pela pressão e outras duas propriedades 
independentes. 
 Como, na maioria dos casos de refrigeração e condicionamento de ar, os sistemas 
são abertos para a atmosfera, a pressão pode ser tomada como a barométrica. 
 
2.5.1 – PRESSÃO BAROMÉTRICA (p): 
 
 É a força por unidade de área, em um determinado local, devida ao peso da coluna 
de ar. A pressão barométrica varia consideravelmente com a altitude, bem como com a 
posição geográfica e condições metereológicas. 
 
 Ao nível do mar, a pressão baromértica vale: 
 
p = 101,325 kPa = 1,0332 Kg/cm² = 10.332 mmCA = 760 mmHg = 14,7 PSI 
 
A pressão barométrica diminui à medida que se afasta da superfície da terra, e pode 
ser calculada pela equação: 
 
p = 101,325 (1 – 2,25577 x 10-5. Z)5,2559 [kPa] 
 
A equação para a temperatura como função da altitude é: 
 
t = 15 – 0,0065. Z [ºC] 
 
onde: 
 p = pressão barométrica, kPa 
 
 z = altitude, m 
 
 t = temperatura, ºC 
 
 
2.5.2 – PRESSÃO DE VAPOR (pv): 
 
 É a pressão exercida pela massa de vapor d’água presente no ar. 
 
 A QUANTIDADE DE VAPOR D’ÁGUA PRESENTE NO AR É VARIÁVEL, 
DESDE UM VALOR MÍNIMO ‘ZERO’ (CASO DO AR SECO), ATÉ UM VALOR 
MÁXIMO (QUANDO SE TEM AR SATURADO). 
 
 Pode-se aplicar ao ar úmido a lei das pressões parciais, a qual estabelece que: 
 
p = pa + pv 
onde: 
 p = pressão barométrica 
 pa = pressão parcial do ar seco 
pv = pressão parcial do vapor d’água 
 
Como a massa de vapor no ar é variável, pv também o é. 
logo: 
0 ≤≤≤≤ pv ≤≤≤≤ ps 
 
onde: ps = pressão de saturação. 
 
 
2.5.3 – PRESSÃO DE SATURAÇÃO (ps) 
 
 É a máxima pressão de vapor presente no ar, para uma determinada temperatura 
da mistura ar + vapor. 
 
 O AR QUE TEM VAPOR SATURADO, É CHAMADO DE AR SATURADO, POIS 
TEM A MÁXIMA QUANTIDADE DE VAPOR, PARA UMA DETERMINADA 
TEMPERATURA T. 
 
 A pressão de saturação, sendo uma função somente da temperatura, pode ser 
calculada por meio da expressão: 
 
log ps = 10,28 – 2316/T(K) [Kgf/m²] 
 
ou: log ps = 9,1466 – 2316/T(K) [mmHg] 
 
 Conforme Ashrae Handbook of Fundamentals (2005), a pressão de saturação do 
vapor d’água, para uma faixa de temperatura entre 0ºC e 200ºC, é dada por: 
 
ln ps = CA/T + CB + CC.T + CD.T2 + CE.T³ + CF.ln T [Pa] 
 
onde: 
 CA = -5,800 220 6 E+03 
 CB = 1,391 499 3 E+00 
 CC = -4,864 023 9 E-02 
 CD = 4,176 476 8 E-05 
 CE = -1,445 209 3 E-08 
 CF = 6,545 967 3 E+00 
 
 
nesta equação: p = pressão de saturação, Pa 
 
 T = temperatura absoluta, K 
 
 
 
 
 
 
Fonte: STOECKER & JONES – Refrigeração e Ar Condicionado. McGraw-Hill, 1985. 
 
 
 
 
 
 
2.6 – PSICRÔMETROS 
 
 A pressão de vapor “pv” não pode ser obtida diretamente, mas só por meios 
experimentais, através de instrumentos chamados psicrômetros. 
 
 Os psicômetros são instrumentos que permitem a determinação da pressão de 
vapor. Um dos tipos mais usados é o chamado psicrômetro de fluxo contínuo (figura 
abaixo), o qual é constituído por dois termômetros: um com o bulbo seco e o outro com o 
bulbo imerso em uma mecha de algodão úmida, chamado termômetro de bulbo úmido. 
Ambos os termômetros são colocados em um fluxo de ar com baixa velocidade. 
 
 
 Fonte: Psicrometria, J.R. Simões Moreira – RPA Editorial 
 
 Psicrômetro de Fluxo Contínuo 
 
 
2.6.1 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO: 
 
 A evaporação da água na presença do ar é tanto mais intensa quanto mais afastado 
da pressão de saturação se encontra o vapor d’água no mesmo. 
 
 SE O AR QUE ENTRA NO PSICRÔMETRO É NÃO SATURADO, PARTE DA 
ÁGUA NA MECHA EVAPORA, RETIRANDO CALOR DO MEIO, O QUE PROVOCA 
O ABAIXAMENTO DE SUA TEMPERATURA. 
 
 logo: 
TBU <<<< TBS 
 
 A evaporação da água na mecha ocorre até que se atinge uma condição 
de equilíbrio, quando: 
TBU = CTE. 
 Esta condição caracteriza um estado saturado para o ar, pois cessa a evaporação da 
água na mecha. 
 A pressão de vapor pode então ser calculada a partir da equação: 
 
pv = ps(TBU) – (p/755).[(TBS – TBU) /2] [mmHg] 
 
onde: 
 P = pressão barométrica [mmHg] 
 PV = pressão de vapor [mmHg] 
 PS(TBU) = pressão de vapor na temperatura de bulbo úmido [mmHg] 
 
 
 
2.7 – PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DO AR ÚMIDO 
 
 Várias propriedades termodinâmicas estão associadas ao ar úmido. entre elas 
podemos citar: 
 
 
2.7.1 – TEMPERATURA DE BULBO SECO (TBS): 
 
 É a temperatura de um gás, ou mistura gasosa, indicada por um termômetro 
aferido, sem efeito de radiação. 
 
2.7.2 – TEMPERATURA DE BULBO ÚMIDO (TBU): 
 
 É a temperatura indicada por um termômetro, cujo bulbo é umedecido e imerso 
numa corrente de ar, tão logo seja atingido o equilíbrio térmico. 
 
 O processo envolvido é chamado saturação adiabática (mede a temperatura do ar 
saturado), pois a água, evaporando no ar, pode trazer o ar até o estado saturado, 
adiabàticamente. 
 
2.7.3 – TEMPERATURA DE ORVALHO (to): 
 
 É a temperatura na qual se inicia a condensação do vapor d’água presente no ar, 
para um dado estado de umidade e pressão, quando a sua temperatura é reduzida. 
 
2.7.4 – UMIDADE: 
 
 É a quantidade de vapor d’água existente em um determinado espaço de ar. 
 
2.7.5 – UMIDADE ABSOLUTA (W): 
 
 É o peso de vapor d’água existente na unidade de volume de ar. 
 
 para o ar não saturado: W = Gv / V [Kg vapor/ m³ mistura] 
 
 para o ar saturado: WS = GS/ V’ [Kg vapor/ m³ mistura] 
(V – V’) representa o volume de vapor condensado. 
2.7.6 – CONTEÚDO DE UMIDADE (ωωωω), OU UMIDADE ESPECÍFICA: 
 
 É o peso de vapor d’água na mistura, por kg de ar seco. 
 
 para o ar não saturado: ωωωω = Gv / Ga [Kg vapor/ Kg arseco] 
 
 para o ar saturado: ωωωωS = GS/ Ga [Kg vapor/ Kg ar seco] 
 
 
2.7.7 – GRAU HIGROMÉTRICO (ΦΦΦΦ) 
 
 É a relação entre o conteúdo de umidade do ar não saturado e o conteúdo de 
umidade do ar saturado. 
 
ΦΦΦΦ = ωωωω / ωωωωS 
 
2.7.8 – UMIDADE RELATIVA (ϕϕϕϕ): 
 
 É a relação entre o peso de vapor d’água contido em 1m³ de ar úmido, e o peso de 
vapor d’água que o mesmo volume poderia conter, caso estivesse saturado. 
 
ϕϕϕϕ = W / WS 
 
A umidade relativa (ϕϕϕϕ) também é igual à relação entre a pressão de vapor (pv) e a pressão 
de saturação (ps): 
 
ϕϕϕϕ = pV / pS 
 
onde: pv = pressão parcial do vapor d’água no ar 
 ps = pressão de saturação, na mesma temperatura. 
 
para o ar não saturado: pv <<<< ps ϕϕϕϕ <<<< 100% 
 
para o ar saturado: pV = pS ϕϕϕϕ = 100% 
 
 
 
 
 
2.8 – LEI DE DALTON APLICADA AO AR ÚMIDO 
 
 Considerando que tanto para o ar como para o vapor d’água nele contido, seja 
válida a equação geral dos gases: pv = mrt, podemos aplicar à mistura de ar úmido, a lei 
de Dalton, ou lei das pressões parciais. 
 Assim, se tomarmos uma mistura de 1 kg de ar seco, a massa de vapor d’água nele 
contido será “ωωωω” kg, de tal forma que, para o volume “V” da mistura, podemos escrever: 
 
p.V = (1 + ωωωω).Rm.T 
 
 pv.V = ωωωω.Rv.T 
 
 pa.V = 1.Ra.T 
 
 
 
onde: 
 R = po / γγγγoºTo 
 
 
Rm = (Mv . Rv + Ma . Ra)/Mm 
 
 
 
1 Kg ar seco 1 Kg ar seco p.V = (1 + ωωωω).Rm.T (1) 
 
 
 
 
 
 
pv.V = ωωωω.Rv.T (2) 
 
 
 
 
 
 
pa.V = 1.Ra.T (3) 
 
 
 
 
Relacionando (2) com (3), resulta: 
 
pv / pa = ωωωω.(Rv / Ra) 
 
onde: 
 Ra = constante do ar = 29,27 [Kgf.m/Kg.K] 
 
 Rv = constante do vapor = 47,00 [Kgf.m/Kg.K] 
 
a lei de dalton estabelece que: p = pa + pv pa = p - pv 
 
 
 
ωωωω Kg de vapor + 1 Kg ar seco 
(T,p,V) 
 
ωωωω Kg de vapor
 
 (T,pv,V) 
 
1 Kg ar seco 
 
(T,pa,V) 
 
 
Logo, resulta: 
pv / (p – pv) = (47,00/29,27).ωωωω 
 
Finalmente: 
 
Par o ar não saturado: ωωωω = 0,622 . [pv / (p – pv)] [Kg.v /Kg.as] 
 
Par o ar saturado: ωωωω = 0,622 . [ps / (p – ps)] [Kg.v /Kg.as] 
 
como sendo: 
 ΦΦΦΦ = ωωωω / ωωωωs = ( pv/ps ) •••• [(p –ps) / (p – pv)] = ϕϕϕϕ •••• [(p –ps) / (p – pv)] 
 
é fácil comprovar que, para temperaturas normais (de 0º A 50ºC): 
 
ps <<<<<<<< p e pv <<<<<<<< p 
 
O que faz com que a relação: [(p –ps) / (p – pv)] se aproxime da unidade, com 
erro inferior a 2%. 
 
Portanto: 
ϕϕϕϕ ≅≅≅≅ ΦΦΦΦ 
 
Ou seja: a umidade relativa pode ser confundida com grau higrométrico. 
 
 
 
2.9 – ENTALPIA DO AR ÚMIDO 
 
 Chama-se entalpia do ar úmido ao conteúdo total de calor que o ar possui, em uma 
dada condição. O ar possui tanto calor sensivel como calor latente. 
 
 O calor sensivel do ar é função da temperatura de bulbo seco (tbs); 
 O calor latente do ar é função do conteúdo de umidade (ωωωω) e do calor latente de 
vaporização da água (r). 
 
 Aplicando ao ar úmido o conceito de entalpia, podemos definir: 
 
ENTALPIA ESPECÍFICA APARENTE: “É A QUANTIDADE DE CALOR QUE DEVE 
SER FORNECIDA A 1 Kg DE AR SECO E A ωωωω Kg DE VAPOR, PARA ELEVAR A 
TEMPERATURA DO AR DE 0º A t° C, E PARA TRANSFORMAR LÍQUIDO A 0°C EM 
VAPOR A tº C”, 
 
ou seja: 
 
h = 1 Kg •••• Cpa(t – 0) + ωωωω •••• r + ωωωω •••• Cpv(T-0) 
 
 
 
sabendo que: 
 
 Cpa = 0,24 Kcal/Kg.ºC = 1,005 Kj/Kg.K (calor específico do ar seco) 
 
 Cpv = 0,45 Kcal/Kg.ºC = 1,883 Kj/Kg.K (calor específico do vapor d’água) 
 
 r = 597 Kcal/Kg = 2.500 Kj/Kg (calor latente de vaporização da água, a 0ºC) 
 
podemos escrever que: 
 
 h = 0,24.t + (597 + 0,45.t).ωωωω [Kcal/Kg] 
 
 h = 1,005.t + (2.500 + 1,883.t).ωωωω [Kj/Kg] 
 
Muitas vezes será necessário destacar a entalpia sensível (hs) da entalpia latente (hL): 
 
 h = (0,24 + 0,45.ωωωω).t + 597.ωωωω = (1,005 + 1,883.ωωωω).t + 2.500.ωωωω 
 
onde: 
 
 entalpia sensivel: hs = (0,24 + 0,45.ωωωω).t = (1,004 + 1,883.ωωωω).t 
 
 entalpia latente: hL = 597.ωωωω = 2.500.ωωωω 
 
Observa-se que: 
 
 Para: t = 0ºC, tem-se: hS = 0 
 
 Para: ωωωω = 0, tem-se: hL = 0 
 
 
 
ENTALPIA TOTAL (H): 
 
 Para um fluxo de massa “m” [kg/h] ou [kg/s], define-se entalpia total com sendo: 
 
H = m.h [Kcal/h] ou [Kj/s] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.10 – CARTA PSICROMÉTRICA 
 
 Todas as propriedades termodinâmicas do ar úmido podem ser resumidas em um 
diagrama, chamado “carta psicrométrica”, ou diagrama de Mollier para o ar úmido, que 
tem a configuração abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.11 - PROCESSOS PSICROMÉTRICOS 
 
Constituem um conjunto de operações básicas de tratamento do ar úmido, as quais 
podem ser facilmente representadas sobre uma carta psicrométrica. 
 
 As principais operações básicas são: 
 
• AQUECIMENTO SENSIVEL 
• RESFRIAMENTO SENSIVEL 
• RESFRIAMENTO COM DESUMIDIFICAÇÃO 
• RESFRIAMENTO E UMIDIFICAÇÃO 
• UMIDIFICAÇÃO ADIABÁTICA 
• MISTURA ADIABÁTICA 
 
 
A) AQUECIMENTO SENSIVEL 
 
 O ar sofre um aumento de temperatura ( 1 2), mantendo constante o conteúdo de 
umidade (ou umidade específica). Com isso a umidade relativa diminui, como mostrado na 
figura abaixo. 
 
Aquecimento/Resfriamento simples 
 
 Fonte: Psicrometria – J.R. Simões Moreira. RPA Editorial 
 
 CALOR TROCADO NO PROCESSO: 
 
 Qs = ma .[Cpa.(t2 – t1) + Cpv.ωωωω .(t2 – t1)] = ma .(h2 – h1) [kJ/kg] 
 
 Qs = ma .[1,005.(t2 – t1) + 1,884.ωωωω .(t2 – t1)] = ma .(h2 – h1) [kJ/kg] 
 
Ou: 
 Qs = mar[Cpa.(t2 – t1)] [kJ/kg] 
 
 Qs = mar[1,884.(t2 – t1)] [kJ/kg] 
B) RESFRIAMENTO SENSIVEL OU RESFRIAMENTO SECO 
 
 O ar sofre uma redução de temperatura (1’ 2’), mantendo constante o 
conteúdo de umidade (ou umidade específica), desde que a temperatura final fique acima 
da temperatura de orvalho (to) . Com isso a umidade relativa aumenta, como mostrado na 
figura anterior. 
 
 
CALOR TROCADO NO PROCESSO: 
 
 Qs = ma .[Cpa.(t1’ – t2’) + Cpv.ωωωω .(t1’ – t2’)] = ma .(h1’ – h2’) [kJ/kg] 
 
 Qs = ma .[1,005.(t1’ – t2’) + 1,884.ωωωω .(t1’ – t2’)] = ma .(h1’ – h2’) [kJ/kg] 
 
 
Ou, aproximadamente: 
 
 Qs = mar[Cpa.(t1’ – t2’)] [kJ/kg] 
 
 Qs = mar[h1’ – h2’)] [kJ/kg] 
 
 
C) RESFRIAMENTO COM DESUMIDIFICAÇÃO 
 
O ar sofre uma redução de temperatura (1 2), com redução do conteúdo de 
umidade (ou umidade específica). A condição para que isso ocorra é que a temperatura 
final deve ser inferior à temperatura de orvalho do ar no inicio do processo (to) . Com isso, 
a umidade relativa aumenta (ϕϕϕϕ), e o conteúdo de umidade (ωωωω) diminui, conforme mostrado 
na figura abaixo. 
 
Resfriamento com Desumidifcação 
 
 Fonte: J.R. Simões Moreira. RPA Editorial 
 
 
 
 
CALOR TROCADO NO PROCESSO: 
 
 O calor trocado é composto de uma componente de calor sensível (redução de 
temperatura) e de um calor latente (redução do conteúdo de umidade). 
 
Portanto: 
 
 Qt = QS + QL 
 
 Qs = ma .[Cpa.(t1 – t2) + Cpv.ωωωω .(t1 – t2)] = ma .(h1 – h2) [kJ/kg] 
 
 Qs = ma .[1,005.(t1 – t2) + 1,884.ωωωω .(t1 – t2)] = ma .(h1 – h2) [kJ/kg] 
 
 QL = ma.r.(ωωωω1 - ωωωω2) = ma . 2.500 . (ωωωω1 - ωωωω2).10-3 [kJ/kg] 
 
Ou, aproximadamente: 
 
 Qs = mar[Cpa.(t1 – t2)] = mar[1,005.(t1 – t2)] [kJ/kg] 
 
 Qt = mar[h1 – h2) [kJ/kg] 
 
 
 Esteprocesso pode ser obtido fazendo o ar úmido passar através de um trocador de 
calor tipo superfície, cuja temperatura da superfície (temperatura de orvalho do 
equipamento, (to,e)) é inferior à temperatura de orvalho do ar, ou um trocador de calor tipo 
mistura (água borrifada), com temperatura da água (tw) menor que a temperatura de 
orvalho do ar na entrada. 
 
to,e = temperatura de orvalho do equipamento = temperatura média da superfície do 
trocador de calor; 
 
FCS = Fator de Calor Sensível = QS / (QS + QL) 
 
FBP = Fator de By Pass = [h2 – h2’] / [h1 – h2’] 
 
O ponto 2’ representa o estado termodinâmico do ar na condição da superfície do 
trocador de calor, ou a temperatura da água, no caso de trocador de calor tipo mistura, e 
deve estar no encontro do prolongamento da linha reta, que passa pelos pontos 1 e 2, com a 
linha de saturação. 
 
 
 
D) RESFRIAMENTO E UMIDIFICAÇÃO (SATURAÇÃO ADIABÁTICA) 
 
 O saturador adiabático, mostrado na figura abaixo, é um dispositivo no qual o ar 
escoa através de uma névoa de água. A água, circulada continuamente, é dispersa a fim de 
propiciar uma área de transferência de calor e massa, tal que ao ar deixa o dispositivo em 
equilíbrio termodinâmico com a água. A água evaporada no processo deve ser reposta por 
água na mesma temperatura daquela do reservatório. 
 As paredes do saturador são adiabáticas, da mesma forma que as linhas de 
circulação de água. 
Saturador Adiabático 
 Fonte: STOECKER & JONES –Refrigeração e Ar Condicionado. McGraw-Hill. 
 
 
Uma vez atingido o regime permanente, a temperatura do reservatório, 
indicada por um termômetro de precisão, é a denominada temperatura de bulbo 
úmido termodinâmica (também denominada temperatura de saturação adiabática). 
Um balanço de energia no saturador, por unidade de massa do ar, 
proporciona: 
 
h1 = h2 - (ωωωω2 - ωωωω1).hl 
 
Onde: 
 
hl = entalpia do líquido saturado à temperatura do reservatório, ou 
temperatura de bulbo úmido termodinâmica. 
 
 
Na carta psicrométrica da Fig. abaixo, o ponto 1 situa-se abaixo da linha 
isoentálpica que passa pelo ponto 2. Qualquer condição do ar, como a do ponto 1’ 
por exemplo, que proporcione a mesma temperatura do reservatório, diz-se possuir 
a mesma temperatura de bulbo úmido. A linha reta entre os pontos 1 e 2 representa 
o processo pelo qual passa o ar ao atravessar o saturador. 
 
 
Fonte: STOECKER & JONES –Refrigeração e Ar Condicionado. McGraw-Hill. 
 
EFICIÊNCIA DA SATURAÇÃO 
 
 A relação entre o acréscimo real de umidade do ar ao passar pelo saturador 
(ωωωω1’ - ωωωω1) , e o máximo ganho possível de umidade (ωωωω2 - ωωωω1), define o que se 
denomina de Eficiência da Saturação: 
 
ηηηηS = (ωωωω1’ - ωωωω1) . 100/ (ωωωω2 - ωωωω1) 
 
ou ainda: 
 
 ηηηηS = (t1 - t1’) . 100/ (t1 – t2) 
 
 
E) UMIDIFICAÇÃO 
 
 Um dispositivo para umidificar o ar úmido é mostrado na figura abaixo. Este 
processo é geralmente requerido durante os meses frios do ano. Um balanço de energia no 
dispositivo conduz a: 
ma . h1 + mw .hw = ma. h2 
 
 E o balanço de massa na água fornece: 
 
ma . ωωωω1 + mw = ma. ωωωω2 
 
 A umidificação pode ser efetuada de dois modos: 
 
• umidificação com injeção de vapor 
• umidificação com injeção de água pulverizada 
 
Umidificação Adiabática (Injeção de vapor) 
 Fonte: Psicrometria – J.R. Simões Moreira. RPA Editorial 
 
 A equação de conservação de energia para o volume de controle envolvendo o fluxo 
de ar que atravessa o dispositivo determina que: 
mv.hv = ma.(h2 – h1) 
 
e da equação da conservação de massa, tem-se que: 
 
mv = mª(w2 – w1) 
 
Combinando as duas equações, obtém-se: 
 
 hv = 12
12
ww
hh
−
−
 
 
A expressão acima indica que a direção onde reside o estado final da mistura depende da 
entalpia do vapor de água injetada “hv”. O lado direito desta equação é definido como 
“razão de entalpia – conteúdo de umidade”. 
 
No caso de injeção de água pulverizada, a relação acima se torna: 
 
 
12
12
ww
hh
−
−
 = hw 
 
onde “hw” é a entalpia específica da água injetada, que á aproximadamente igual à sua 
própria temperatura. 
 
 
 
 
F) MISTURA ADIABÁTICA DE DIS FLUXOS DE AR ÚMIDO 
 
 Um outro processo elementar é a mistura de duas correntes de ar úmido que, em 
geral, ocorre de forma adiabática. O esquema está mostrado na figura abaixo. Para o 
volume de controle ilustrado, as equações da conservação de energia e conservação de 
massa podem ser escritas como: 
 
m1.h1 + m2.h2 = m3.h3 
 
mw1 + mw2 = mw3 
 
m1.w1 + m2.w2 = m3.w3 
 
Eliminando m3, resulta: 
2
1
13
32
13
32
m
m
ww
ww
hh
hh
=
−
−
=
−
−
 
 
Sobre o diagrama psicrométrico, o ponto de mistura deve estar sobre a linha reta que une 
os pontos dos dois fluxos sendo misturados, e divide a linha em dois segmentos, na mesma 
relação das massas de ar seco dos dois fluxos. 
 
 
 
 Mistura adiabática 
 Fonte: Psicrometria – J.R. Simões Moreira. RPA Editorial 
 
 
G) DESUMIDIFICAÇÃO QUIMICA DO AR ÚMIDO 
 
Desumidificação química é o processo em que o vapor de água é absorvido ou 
adsorvido por um material higroscópico. Se o processo for adiabático, ele vai ocorrer 
sobre a linha de entalpia constante, onde a temperatura do ar vai aumentar enquanto 
que seu conteúdo de umidade deve diminuir. 
 
 Fonte: Psicrometria – J.R. Simões Moreira. RPA Editorial