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
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2
Temperatura ambiente
temperatura (ºC)
Porto Alegre
40
35
max abs
med max abs
med max
med
med min
med min abs
min abs
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
tempo (meses)
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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
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4
Temperatura ambiente
Porto Alegre
temperatura (ºC)
35
30
25
20
15
10
5
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
tempo (horas)
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5
temp e UR
temperatura x umidade
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
temperatura
umidade relativa
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23
tempo (horas)
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6
Umidade relativa
ar úmido
ar seco
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vapor
d’água
7
Umidade relativa
nitrogênio
oxigênio
gás carbônico
hélio
argônio
etc.
ar úmido
ar seco
pas
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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
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9
Umidade relativa
xv
pv
mv
UR 

~
xsat psat
msat
•
•
•
•
•
•
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
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10
Umidade relativa
pv
UR
p sat
Com o EES 
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11
Umidade relativa
pv
UR
p sat
Com o EES 
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12
Umidade relativa
14000
Psat[1] [Pa]
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
-10
0
10
20
30
40
T[1] [*C]
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13
50
Medição
• temperaturas de bulbo
bulbo seco
bulbo úmido
Tbu
Tbs
água líquida
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Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
Tbs (ºC)
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15
Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
saturação
Tbu
Tbs (ºC)
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16
Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
saturação
Tbu
UR
Tbs (ºC)
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Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
tbs=20 ºC
tbu=15 ºC
UR=60%
saturação
15 Tbu
20
60 %
Tbs (ºC)
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Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
aquecimento
Tbu2
Tbu1
W=cte
Tbs1
Tbs2
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Tbs (ºC)
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Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
resfriamento
Tbu1
Tbu2
W=cte
Tbs2
Tbs1
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Tbs (ºC)
20
Carta Psicrométrica
resfriamento
com desumidificação
Tbu3
Tbu1
W
(gva/kgas)
Tbu2
W=cte
Tbs2
Tbs1
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Tbs (ºC)
21
Carta Psicrométrica
W
(gva/kgas)
umidificação
Tbu2
W2
Tbu1
W1
Tbs (ºC)
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temp e UR
temperatura x umidade
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
temperatura
umidade relativa
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23
tempo (horas)
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Umidade ambiental: comportamento
• Tbs ~ 1 / UR
- conteúdo de umidade armazena calor
• mínimo Tbs corresponde ao máximo de
UR
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cálculo
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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.
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funções
EES –
Function info
AirH20 - funções
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funções
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EES – engineering equation solver
Exemples – properties, thermodynamics
Psicrometric calculator
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EES – engineering equation solver
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EES – engineering equation solver
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Instrumentação
higrômetros mecânicos
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Instrumentação
higrômetros capacitivos
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Instrumentação
higrômetros por condensação
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Exercício
cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu
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Exercício
cálculo da UR a partir de Tbs e Tbu
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