Aula 5_ Introdução à Psicrometria

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Prof. Sérgio Bartex
Climatização e 
Refrigeração
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Vamos ao dicionário:
Climatização: O dicionário define climatização como sendo o 
conjunto de meios que permitem manter, em recinto fechado, 
um grau de umidade e uma temperatura desejada.
Por sua vez, Clima pode ser definido como a reunião de 
elementos atmosféricos como, por exemplo, temperatura, 
massas de ar, umidade, pressão e , etc.
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Vamos ao dicionário:
Refrigeração: “Redução artificial da temperatura; produção de 
frio: refrigeração de alimentos.” 
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E o que mais vamos estudar?
Psicrometria?
https://www.youtube.com/watch?v=unITw4b3RGI
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E o que mais vamos estudar?
Psicrometria?
Pscicro (relativo a água – umidade)
Metria (medida)
Psicro + metria = medida da umidade do ar
Mas o que é ar?
Ar Seco é uma mistura de diversos componentes gasosos, com composição 
Relativamente constante. Pequenas variações nas quantidades dos 
componentes podem ocorrer com o tempo, localização geográfica e altitude.
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Tabela 1 – Composição aproximada do ar seco
A massa molecular aparente do ar seco é de 28,966, e a constante de gás 
(R a ) é de 287,042 J/kg a .K.
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Ar Úmido é uma mistura binária (dois componentes) de ar seco e vapor d'água. 
A quantidadede vapor d'água no ar úmido varia de zero (ar seco) até um 
máximo que depende da temperatura e pressão. Este máximo é a saturação 
do vapor de água, um estado de equilíbrio neutro entre o ar úmido e as fases 
condensadas d'água (líquida ou sólida). A massa molecular da água é 18,015268 e 
a constante de gás (R w ) é de 461,524 J/kg w .K.
Ar Atmosférico é uma mistura de ar úmido mais contaminantes como fumaça, 
pólen, poluentes gasosos e particulados.
A Atmosfera Padrão é considerada ao nível do mar, temperatura 15 ºC e pressão 
101,325 kPa.
A temperatura e pressão decrescem com a altitude, conforme Tabela 2 e equações 
abaixo. A aceleração da gravidade é considerada constante com valor padrão de 
9,80665 m/s 2 .
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Tabela 2 – Relação Pressão temperatura com a altitude
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Tabela 2 – Propriedades do Ar a uma atmosfera
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Parâmetros de Umidade
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Parâmetros de Umidade
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Umidade Relativa
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Umidade Relativa
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Note que a entalpia é uma função diretamente proporcional à temperatura e ao 
conteúdo de umidade do ar úmido. Fixando-se um valor para a entalpia e uma 
das duas outras variáveis, t ou W,pode-se encontrar a variável não fixada e 
traçar-se as linhas de isoentalpia na carta psicrométrica.
Como a dependência da entalpia para t e W é direta e positiva, as linhas de 
isoentalpia são retas com inclinação negativa, ou seja, se uma das variáveis 
aumenta a outra deve diminuir. Tem-se então as linhas de isoentalpia como pode 
ser visto na figura a seguir.
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Note que a entalpia é uma função diretamente proporcional à temperatura e ao 
conteúdo de umidade do ar úmido. Fixando-se um valor para a entalpia e uma 
das duas outras variáveis, t ou W,pode-se encontrar a variável não fixada e 
traçar-se as linhas de isoentalpia na carta psicrométrica.
Como a dependência da entalpia para t e W é direta e positiva, as linhas de 
isoentalpia são retas com inclinação negativa, ou seja, se uma das variáveis 
aumenta a outra deve diminuir. Tem-se então as linhas de isoentalpia como pode 
ser visto na figura a seguir.
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A figura 7 mostra o processo psicrométrico. Para pressão constante, o conteúdo 
de umidade aumenta de um valor inicial W para um valor W s,bu correspondente 
à saturação na temperatura t bu . A entalpia é levemente aumentada de um valor 
inicial h a um valor h s,bu correspondente à saturação na temperatura t bu . A 
massa de água adicionada por unidade de massa de ar seco é (W s,bu - W), que 
adiciona energia ao ar úmido no valor de (W s,bu - W)h w,bu , onde h w,bu 
representa a entalpia específicada água adicionada na temperatura t bu . Se o 
processo é adiabático e desprezando-se o bombeamento, a conservação da 
entalpia com pressão constante traz:
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Umidade Relativa
O psicrômetro (figura 8) consiste em dois termômetros, sendo que o bulbo de 
um deles é coberto por um tecido molhado com água. Quando o bulbo úmido é 
colocado em uma corrente de ar, a água evapora do tecido, existindo uma 
temperatura de equilíbrio chamada temperatura de bulbo úmido. Este 
processo não é de saturação adiabática, que define a temperatura de bulbo 
úmido termodinâmico, mas é um de transferência de calor e massa simultâneos 
no bulbo úmido. O mecanismo fundamental deste processo é descrito pela 
Relação de Lewis, que relaciona o coeficiente de evaporação com o de 
convecção.
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Psicrômetro
O termômetro úmido mede a temperatura com que a água evapora no ar. 
O termômetro seco mede a temperatura do ar.
O Delta T indica a umidade relativa do ar. 
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Psicrômetro
www.metrologicasc.com.br
www.prohound.com.br
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Psicrômetro
Considerações:
1) Se o ar tem alta umidade relativa, o Delta T é pequeno;
2) Na saturação é zero, porque não há evaporação d'água (ver figura 9). 
3) Se a umidade relativa é baixa, o Delta T é grande. 
4) Se o ar não está saturado, pode ocorrer evaporação, que retira calor do bulbo 
diminuindo a temperatura do termômetro. 
O calor que entra mantém a evaporação d'água. A evaporação aumenta a umidade
do ar junto ao bulbo levando este ar à saturação. Este ar saturado inibe a 
evaporação, tendo que ser retirado por ventilação.
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Psicrômetro
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Psicrômetro
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Psicrômetro
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Psicrômetro
Atenção:
A temperatura de orvalho, To , é a temperatura do ar úmido saturado na 
mesma pressão p e com o mesmo conteúdo de umidade W que uma amostra 
de ar úmido. É definida como a solução to (p,W) da equação Ws(p,to ) = W
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Carta Psicrometrica
Uma carta psicrométrica representa graficamente as propriedades 
termodinâmicas do ar úmido. Diversas cartas podem ser encontradas para 
pressão ao nível do mar. As faixas de temperatura de bulbo seco normalmente 
cobertas pelas cartas são:
Temperatura Normal: 0 a 50 °C.
Temperatura Moderada: -10 a 65 °C
Temperatura Baixa: -30 a 10 °C
Temperatura Alta: 4 a 127 °C
A zona logo acima da saturação é a zona de neblina (fog) do ar úmido. Esta 
região de duas fases representa uma mistura mecânica de ar úmido saturado 
e água liquida, com os dois componentes em equilíbrio térmico. 
As isotérmicas na região de neblina coincidem com extensões das linhas de
temperatura de bulbo úmido termodinâmico.
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Psicrômetro
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Psicrômetro
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Psicrômetro
http://green-data.blogspot.com.br/2015_03_01_archive.html
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Psicrômetro
Ver: https://www.youtube.com/watch?v=unITw4b3RGI
Exemplo 1. Tem-se ar úmido com temperatura de bulbo seco de 40 o C , 
temperatura de bulbo úmido de 20 o C e pressão de 101,325 kPa. Determine 
as outras propriedades termodinâmicas.
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Psicrômetro
Exemplo 1. Tem-se ar úmido com temperatura de bulbo seco de 40 °C , 
temperatura de bulbo úmido de 20 °C e pressão de 101,325 kPa. Determine 
as outras propriedades termodinâmicas.
R.:W = 6,5 g w /kg a ; h = 56,7 kJ/kg a ; To = 7,5 o C; UR = 14 %; v = 0,896 m 3 /kg a .
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Obrigado!
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