Exercicios de secadores - Resolvidos

Gabarito da Lista de Exercícios 1
1. Determinar, utilizando a carta psicrométrica e as equações de psicrometria, as propriedades termodinâmicas de ar úmido a 29,4oC de temperatura de bulbo seco, 21,1oC de temperatura de bulbo úmido, e pressão barométrica de 1 atm.
Solução:
Encontrar o ponto de estado em que a linha de temperatura de bulbo seco 29,4oC intercepta a linha de temperatura de bulbo úmido 21,1oC (Figura P.1).
Acompanhar a linha de umidade absoluta constante até o eixo ordenado e ler o valor 0,0124 kg vapor/kg ar seco.

h=61,5 kJ/kg

Twb=21,1oC

ϕ'=48%

Y=0,0124 kg/kg

υ=0,87 m3/kg
Tpo=17,2oC

T=29,4oC

Figura P.1. Carta psicrométrica: representação esquemática.
A temperatura de ponto de orvalho é obtida seguindo-se a linha de umidade absoluta constante até atingir a curva de umidade relativa 100 %, e lendo na abscissa o valor de Tpo = 17,2oC. A entalpia é encontrada traçando-se uma linha que passa pelo ponto de estado paralela às linhas de entalpia e lendo o valor na escala de entalpias. Neste problema, o valor a ser lido é de 61,5 kJ/kg ar seco. A curva de umidade relativa interceptando os pontos de estado Tpo = 17,2oC e Twb =
21,1 oC pode ser determinada por interpolação linear entre as curvas ϕ’ = 40 e ϕ’ =
50 %. Portanto, para o problema, ϕ’ = 48 %.
O volume específico do ar úmido pode ser lido como υ = 0,87 m3/kg ar seco.

2. Um silo de grãos deve ser resfriado com ar a 100 % de umidade relativa, uma temperatura de bulbo úmido de 4,4oC, e uma vazão de ar de 1699,2 m3/h. Se as condições do ar ambiente são 29,4oC de temperatura de bulbo seco e 21,1 o C de temperatura de bulbo úmido, determinar a quantidade de calor e umidade, por unidade de tempo, que devem ser removidas do ar de entrada por uma unidade de resfriamento de grãos.
Solução:
Os pontos de estado 1 e 2 representam as propriedades do ar antes e depois dos processos de resfriamento e desumidificação (Figura P.2).

Twb=21,1 oC

h=61,5 kJ/kg