1. (5,0 pontos) Considere o esquema simplificado de sistema de climatização com 100% de ar externo da figura 1. Para os dados apresentado abaixo, d...

Para determinar ṁinsuflação, é necessário conhecer a carga térmica total do sistema de climatização. Como a carga térmica sensível é de 9kW e a carga térmica de vaporização é de 3kW, a carga térmica total é de 12kW. Para determinar Q̇sistema de climatização, é necessário conhecer a entalpia do ar externo e a entalpia do ar de saída. Como o sistema de climatização utiliza 100% de ar externo, a entalpia do ar externo pode ser obtida a partir das condições de temperatura e umidade relativa do ar externo. Assumindo que a temperatura do ar externo é de 30℃ e a umidade relativa é de 50%, a entalpia do ar externo é de aproximadamente 82kJ/kg. Para determinar a entalpia do ar de saída, é necessário conhecer a temperatura do ar de saída. Como o aumento de temperatura de bulbo seco devido ao aquecimento promovido pelo ventilador e pelos ganhos de calor nos dutos é de 0,5℃, a temperatura do ar de saída é de 30,5℃. Assumindo que a umidade relativa do ar de saída é de 50%, a entalpia do ar de saída é de aproximadamente 89kJ/kg. Com esses valores, é possível determinar Q̇sistema de climatização utilizando a equação: Q̇sistema de climatização = ṁinsuflação x (entalpia do ar de saída - entalpia do ar externo) Como o sistema de climatização utiliza 100% de ar externo, a umidade relativa do ar de saída é igual à umidade relativa do ar externo. Assumindo que a umidade relativa do ar externo é de 50%, a umidade absoluta do ar externo é de aproximadamente 0,015kg/kg(ar seco). Assim, a umidade absoluta do ar de saída também é de 0,015kg/kg(ar seco). Utilizando a equação da conservação da massa, é possível determinar ṁinsuflação: ṁinsuflação = carga térmica total / (entalpia do ar de saída - entalpia do ar externo) Substituindo os valores conhecidos: ṁinsuflação = 12kW / (89kJ/kg - 82kJ/kg) = 100kg/h Portanto, ṁinsuflação é de 100kg/h e Q̇sistema de climatização é de aproximadamente 1,2kW.