1ª Lista de Exercícios Operações Unitárias 4 - Resolução

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Operações unitárias4 exercícios resolvidos
Conteúdo da primeira prova de Operações Unitárias 4
· Resfriadores industriais;
· Umidade Percentual;
· Umidade de saturação;
· Umidade absoluta (molar);
· Pressão parcial de vapor de água;
· Pressão de vapor de água;
· Temperatura de orvalho;
· Volume úmido;
· Calor úmido do ar;
· Entalpia total;
· N0y e H0y;
Autor: Paulo Vitor Zasimowicz Pinto Calaça
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS – Operações de Umidificação / Resfriamento
1. QUESTÃO 1
Em um ambiente situado no nível do mar, isto é, onde a pressão barométrica é igual a 101,3 kPa, as temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido registradas em psicrômetro são iguais a 32°C e 26°C, respectivamente. Determine a umidade relativa, a umidade absoluta, o calor úmido, volume úmido e ponto de orvalho do ar contido nesse ambiente.
 
2. QUESTÃO 2
Para um sistema vapor de água (A) – ar (B) a uma temperatura de bulbo seco de 55°C e uma umidade absoluta de 0,030 kg água/kg de ar seco à pressão de 1 atm. Determine:
a) Umidade Percentual
b) Umidade de saturação
c) Umidade absoluta (molar)
d) Pressão parcial de vapor de água
e) Pressão de vapor de água
f) Temperatura de orvalho
g) Volume úmido
h) Calor úmido do ar
i) Entalpia total
3. QUESTÃO 3
Uma torre de resfriamento com fluxos contracorrente para resfriamento de água com 30in de recheio foi projetada para uma aproximação (approach) de 12°F e uma faixa (range) de resfriamento de 18°F, quando a temperatura de bulbo úmido é de 75°F. A seção transversal da torre é de 36x36 ft, a taxa de escoamento de água é de 5.500 gal/min e a taxa de escoamento de ar é de 525.000 ft3/min (a 90°F). 
a) Qual é a entalpia do ar na entrada da torre e qual é a variação de entalpia através da torre?
b) Calcule N0y e H0y para as condições descritas.
c) Quanto de recheio seria necessário se a temperatura de bulbo úmido fosse 78°F e a aproximação (approach) desejada fosse de 7°F.
Observações:
Aproximação (approach) = Txb-Twb
Diferença entre a temperatura da água fria (saída da torre de resfriamento) e a temperatura de bulbo úmido do ar na entrada da torre.
Faixa (range) = Txa-Txb.
Diferença entre a temperatura da água quente (alimentação da torre) e a temperatura da água fria (saída da torre).
4. QUESTÃO 4
Ar a 150°F tem uma temperatura de bulbo úmido de 103°F. Determine a umidade relativa, a umidade percentual e o ponto de orvalho.