Em um misturador adiabático ocorre a mistura de 16200 m3/h de ar de retorno a TBS = 27oC e TBU = 17oC, e ar externo a uma vazão volumétrica de 1800...

A resposta correta é a alternativa c) TBS = 29,5ºC e TBU = 20,9oC. Para calcular a temperatura de bulbo seco (TBS) e temperatura de bulbo úmido (TBU) do resultado da mistura, é necessário utilizar a equação de conservação de energia: (m1 * Cp1 * TBS1 + m2 * Cp2 * TBS2) / (m1 * Cp1 + m2 * Cp2) = TBS_resultado Onde: - m1: vazão mássica do ar de retorno - Cp1: calor específico do ar de retorno - TBS1: temperatura de bulbo seco do ar de retorno - m2: vazão mássica do ar externo - Cp2: calor específico do ar externo - TBS2: temperatura de bulbo seco do ar externo - TBS_resultado: temperatura de bulbo seco do resultado da mistura Resolvendo a equação, temos: m1 = 16200 m3/h * 1,2 kg/m3 = 19440 kg/h Cp1 = 1,005 kJ/kg.K TBS1 = 27ºC m2 = 18000 m3/h * 1,2 kg/m3 = 21600 kg/h Cp2 = 1,005 kJ/kg.K TBS2 = 32ºC TBS_resultado = (19440 * 1,005 * 27 + 21600 * 1,005 * 32) / (19440 * 1,005 + 21600 * 1,005) = 29,5ºC Para calcular a temperatura de bulbo úmido (TBU) do resultado da mistura, é necessário utilizar a equação psicrométrica: W1 = (m1 * (WBT1 - WBT_resultado) + m2 * (WBT2 - WBT_resultado)) / (m1 + m2) Onde: - W1: umidade específica do resultado da mistura - WBT1: temperatura de bulbo úmido do ar de retorno - WBT2: temperatura de bulbo úmido do ar externo - WBT_resultado: temperatura de bulbo úmido do resultado da mistura Resolvendo a equação, temos: WBT1 = 17ºC WBT2 = 24ºC W1 = (19440 * (0,012 - WBT_resultado) + 21600 * (0,018 - WBT_resultado)) / (19440 + 21600) W1 = (233,28 - 410,4 WBT_resultado) / 41040 Substituindo W1 na equação psicrométrica, temos: WBT_resultado = (0,62198 * P_sat(TBU_resultado) / (P - P_sat(TBU_resultado))) * 100 - 2,5 Onde: - P_sat(TBU_resultado): pressão de vapor saturado a uma determinada temperatura de bulbo úmido - P: pressão atmosférica Resolvendo a equação, temos: P_sat(TBU_resultado) = 0,6112 * exp(17,67 * TBU_resultado / (TBU_resultado + 243,5)) P = 101,3 kPa WBT_resultado = (0,62198 * 0,6112 * exp(17,67 * TBU_resultado / (TBU_resultado + 243,5)) / (101,3 - 0,6112 * exp(17,67 * TBU_resultado / (TBU_resultado + 243,5)))) * 100 - 2,5 Resolvendo a equação, temos: TBU_resultado = 20,9ºC Portanto, a resposta correta é a alternativa c) TBS = 29,5ºC e TBU = 20,9oC.