(ITA-2003) Determine a massa específica do ar úmido, a 25ºC e pressão de 1atm, quando a umidade relativa do ar for igual a 60%. Nessa temperatura, ...

Para determinar a massa específica do ar úmido, é necessário calcular a massa específica do ar seco e a massa específica do vapor de água e, em seguida, somá-las. A massa específica do ar seco pode ser calculada usando a equação: ρ_seco = (P - P_v) / (R * T) Onde: P = pressão total = 1 atm P_v = pressão de vapor de água = 23,8 mmHg = 0,0313 atm R = constante dos gases ideais = 0,08206 L atm / (mol K) T = temperatura = 25 + 273,15 = 298,15 K Assim, temos: ρ_seco = (1 - 0,0313) / (0,08206 * 298,15) = 1,176 kg/m³ A massa específica do vapor de água pode ser calculada usando a equação: ρ_vapor = P_v / (R_v * T) Onde: R_v = constante específica do vapor de água = 0,4615 J / (g K) Assim, temos: ρ_vapor = 0,0313 atm / (0,4615 * 298,15 K) = 0,000804 kg/m³ A massa específica do ar úmido pode ser calculada somando-se as massas específicas do ar seco e do vapor de água, ponderadas pelas frações molares de cada componente: ρ_úmido = (1 - φ) * ρ_seco + φ * ρ_vapor Onde: φ = umidade relativa = 0,6 Assim, temos: ρ_úmido = (1 - 0,6) * 1,176 + 0,6 * 0,000804 = 0,470 kg/m³ Portanto, a massa específica do ar úmido é de 0,470 kg/m³.