Calculadora psicrométrica: propriedades do ar úmido

O que é psicrometria?

A psicrometria estuda as propriedades do ar úmido, mistura de ar seco e vapor de água. Cálculos de climatização, ventilação, secagem e desumidificação usam essas propriedades. O estado do ar é definido por pressão, temperatura de bulbo seco e uma grandeza que descreva sua umidade. Esta calculadora aceita umidade relativa, temperatura de bulbo úmido, ponto de orvalho ou razão de umidade.

Quais relações são utilizadas?

Primeiro, calcula a pressão de saturação da água p_ws pela correlação de Hyland e Wexler, do ASHRAE Handbook of Fundamentals. Depois, na sequência:

Pressão do vapor: p_w = φ × p_ws

Razão de umidade: W = 0,621945 × p_w / (p − p_w)

Entalpia: h = 1,006 × t + W × (2501 + 1,86 × t) kJ por kg de ar seco

Volume específico: v = 0,287042 × T × (1 + 1,607858 × W) / p

O ponto de orvalho é a temperatura cuja pressão de saturação é igual a p_w. A temperatura de bulbo úmido é obtida por iteração da equação de saturação adiabática.

Exemplo

Ao nível do mar, 25 °C e 50 % de umidade relativa fornecem pressão de saturação de 3169 Pa e pressão de vapor de 1585 Pa. A razão de umidade é 9,9 g/kg, a entalpia é 50,3 kJ/kg, o volume específico é 0,858 m³/kg, o ponto de orvalho é 13,9 °C e o bulbo úmido é 17,9 °C. O mesmo ar a 1000 m de altitude contém 11,2 g/kg, pois, com pressão menor, a mesma pressão de vapor corresponde a menos ar seco.

Efeito da altitude

Uma carta psicrométrica é traçada para uma pressão. Em altitude elevada, os erros de razão de umidade e entalpia de uma carta ao nível do mar dependem da temperatura, da umidade e da pressão. Uma única porcentagem não descreve todos os estados. Insira a altitude para evitar esse problema.

Limites

O cálculo pressupõe gás ideal e omite o fator de correção da pressão de saturação, aproximação usual em engenharia de climatização. Não se destina a pressões muito altas, temperaturas acima de 90 °C ou medições de precisão.

Perguntas frequentes

Como calcular a entalpia com uma carta psicrométrica?

Por exemplo, à pressão do nível do mar, o ar com temperatura de bulbo seco de 25 °C e umidade relativa de 40 % tem entalpia de 45,22 kJ/kg de ar seco, estado que seria indicado na carta. A equação de entalpia do ar úmido soma as contribuições do ar seco e do vapor de água. Não inclui a energia transportada pela água líquida nem a eficiência dos equipamentos.

Calcular com estes valores