Qual seria o conteúdo de calor total do ar se as condições externas de fresco fossem de bulbo seco de 93F e bulbo úmido de 74F?
Para calcular o conteúdo de calor total do ar, podemos usar a seguinte fórmula:
Conteúdo de calor total (THC) =Temperatura de bulbo seco + (Temperatura de bulbo úmido - Temperatura de bulbo seco) / (0,44 ÷ Calor específico do ar úmido)
O calor específico do ar úmido pode ser calculado pela fórmula:
Calor específico do ar úmido =1000 + 1,838W
Onde W é a relação de umidade, que pode ser calculada pela fórmula:
Razão de Umidade (W) =0,62198 * Pressão de Vapor / (Pressão Barométrica - Pressão de Vapor)
Agora, vamos inserir os valores fornecidos:
Temperatura de bulbo seco (DB) =93°F =33,89°C
Temperatura de bulbo úmido (WB) =74°F =23,33°C
Assumindo a pressão barométrica padrão ao nível do mar (P) de 1.013,25 milibares (mbar) ou hectopascais (hPa)
Cálculo da Pressão de Vapor (VP) usando a fórmula de aproximação August-Roche-Magnus:
VP =6,112 * e^(5417,7530 * ((1/273,15) - (1/(273,15 + T))))
PV =6,112 * e^(5417,7530 * ((1/273,15) - (1/(273,15 + 23,33))))
PV ≈ 24,43 mbar
Calculando a taxa de umidade (W):
W =0,62198 * VP / (P - VP)
W ≈ 0,62198 * 24,43 / (1013,25 - 24,43)
W ≈ 0,0158 kg de água / kg de ar seco
Calculando o calor específico do ar úmido:
Calor específico do ar úmido =1000 + 1,838 * W
Calor específico do ar úmido ≈ 1000 + 1,838 * 0,0158
Calor específico do ar úmido ≈ 1003 J/(kg ar seco °C)
Agora podemos calcular o conteúdo total de calor (THC):
THC =DB + (WB - DB) / [(0,44) ÷ Calor específico do ar úmido]
THC =33,89 + (23,33 - 33,89) / [(0,44) ÷ 1003]
THC ≈ 33,89 + (-10,56) / (0,000439)
THC ≈ 33,89 - 24038
THC ≈ -23904 J/kg de ar seco
O valor negativo indica que o ar está mais frio que o ponto de referência de 0°C, que é utilizado no cálculo do conteúdo de calor total. Nesses casos, o valor absoluto do THC é normalmente usado para representar o calor necessário para levar o ar à temperatura de referência.
Portanto, o conteúdo total de calor do ar sob estas condições é de aproximadamente 23.904 J/kg de ar seco.