Psicrometria Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Psicrometria Universidade Federal do Rio Grande do Sul Engenharia Mecânica Medições Térmicas Prof. Paulo Smith Schneider

Psicrometria • Temperatura ambiente – Comportamento e medição • Umidade relativa – – – Evolução diária Composição do ar Medição Carta psicrométrica Equacionamento Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 2

Temperatura ambiente temperatura (ºC) Porto Alegre tempo (meses) Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 3

Temperatura ambiente Porto Alegre • • • máxima absoluta ~ 40 ºC mínima absoluta ~ 0 ºC média anual ~ 20 ºC amplitudes ~ 10 ºC média max ~ 30 ºC média mínimas~ 10 ºC • fonte 8º Distrito de Meteorologia Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 4

Temperatura ambiente Porto Alegre Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 5

temperatura x umidade Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 6

Umidade relativa ar úmido ar seco Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider vapor d’água 7

Umidade relativa nitrogênio oxigênio gás carbônico hélio argônio etc. ar úmido ar seco pas Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider pw vapor d’água 8

Umidade relativa nitrogênio oxigênio gás carbônico hélio argônio etc. ar úmido ar seco pas pw vapor d’água ptotal=Spparciais=pa+pw Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 9

Umidade relativa • • • xv=fração molar de vapor no ar xsat= fração molar de vapor saturado no ar pv=pressão parcial de vapor no ar psat= pressão parcial do vapor saturado no ar mv=massa de vapor no ar msat=massa de vapor saturado no ar Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 10

Umidade relativa Com o EES Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 11

Umidade relativa Com o EES Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 12

Umidade relativa Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 13

Medição • temperaturas de bulbo seco bulbo úmido Tbu Tbs água líquida Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 14

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) Tbs (ºC) Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 15

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) saturação Tbu Tbs (ºC) Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 16

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) saturação Tbu UR Tbs (ºC) Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 17

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) tbs=20 ºC tbu=15 ºC UR=60% saturação 15 Tbu 20 60 % Tbs (ºC) Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 18

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) aquecimento Tbu 2 Tbu 1 W=cte Tbs 1 Tbs 2 Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider Tbs (ºC) 19

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) resfriamento Tbu 1 Tbu 2 W=cte Tbs 2 Tbs 1 Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider Tbs (ºC) 20

Carta Psicrométrica resfriamento com desumidificação Tbu 3 Tbu 1 W (gva/kgas) Tbu 2 W=cte Tbs 2 Tbs 1 Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider Tbs (ºC) 21

Carta Psicrométrica W (gva/kgas) umidificação Tbu 2 W 2 Tbu 1 W 1 Tbs (ºC) Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 22

temperatura x umidade Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 23

Umidade ambiental: comportamento • Tbs ~ 1 / UR - conteúdo de umidade armazena calor • mínimo Tbs corresponde ao máximo de UR Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 24

cálculo Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 25

funções • Calcule a eq. (A) para Tbs e para Tbu, resultando Pvs, Tbs e Pvs, Tbu, • Calcule a eq. (B) usando pvs, Tbs e p e depois pvs, Tbu e p, resultando ws, Tbs e ws, Tbu • Calcule a eq. (C) usando Tbs, Tbu, e ws, Tbu • Calcule a eq. (D) usando ws, Tbs e o resultado da eq. (C) • Calcule a eq. (E) usando p, pvs, Tbs e o resultado da eq. (D) • Multiplique o resultado da eq. (E) por 100 para obter a umidade relativa. Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 26

funções EES – Function info Air. H 20 - funções Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 27

funções Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 28

EES – engineering equation solver Exemples – properties, thermodynamics Psicrometric calculator Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 29

EES – engineering equation solver Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 30

EES – engineering equation solver Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 31

Instrumentação higrômetros mecânicos Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 32

Instrumentação higrômetros capacitivos Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 33

Instrumentação higrômetros por condensação Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 34

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Exercício cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu • Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 36

Exercício cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu • Medições Térmicas - UFRGS - Paulo Schneider 37