Em um processo de umidificação, ar úmido a TBS = 20oC e TBU = 8oC será processado até uma temperatura de orvalho final de 13oC por meio da injeção ...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação de conservação de energia para o processo de umidificação adiabática: m_ar * h_ar_entrada + m_vapor * h_vapor_entrada = (m_ar + m_vapor) * h_mistura_saida Onde: - m_ar é a vazão mássica de ar seco (2 kg/s) - h_ar_entrada é a entalpia do ar úmido de entrada (encontrada na tabela de ar úmido) - m_vapor é a vazão mássica de vapor injetado - h_vapor_entrada é a entalpia do vapor saturado injetado (encontrada na tabela de saturação da água) - h_mistura_saida é a entalpia da mistura de ar úmido e vapor saturado de saída (encontrada na tabela de ar úmido) Como o processo é adiabático, não há troca de calor com o ambiente, logo, podemos considerar que a entalpia do ar úmido de entrada é igual à entalpia do ar úmido de saída. Podemos então resolver a equação para encontrar a vazão mássica de vapor injetado: m_vapor = m_ar * (h_ar_entrada - h_mistura_saida) / (h_vapor_entrada - h_mistura_saida) Podemos encontrar as entalpias na tabela de ar úmido e na tabela de saturação da água. Para a temperatura de entrada de 20°C e umidade relativa de 50%, encontramos uma entalpia de 43,7 kJ/kg. Para a temperatura de orvalho de 13°C, encontramos uma entalpia de 38,2 kJ/kg. Para o vapor saturado a 110°C, encontramos uma entalpia de 2676,5 kJ/kg. Substituindo os valores na equação, encontramos: m_vapor = 2 * (43,7 - 38,2) / (2676,5 - 38,2) = 0,0012 kg/s Agora podemos utilizar a equação de conservação de massa para encontrar a temperatura de saída do ar úmido: m_ar * TBS_entrada = (m_ar + m_vapor) * TBS_saida Substituindo os valores, encontramos: 2 * 20 = (2 + 0,0012) * TBS_saida TBS_saida = 40 / 2,0012 = 19,99 ≈ 20°C Portanto, a TBS do ar úmido que sai é de aproximadamente 20°C, o que corresponde à alternativa a. TBS ~ 26ºC está incorreta.