1. O que é ar? O que é ar normal?
Resposta: A atmosfera ao redor da Terra, que costumamos chamar de ar.
O ar sob a pressão especificada de 0,1 MPa, temperatura de 20 °C e umidade relativa de 36% é considerado ar normal. O ar normal difere do ar padrão pela temperatura e pela presença de umidade. Quando há vapor de água no ar, ao se separar, o volume do ar diminui.
2. Qual é a definição padrão de ar utilizada pelo Estado?
Resposta: A definição de estado padrão é: o estado do ar quando a pressão de sucção do ar é de 0,1 MPa e a temperatura é de 15,6 °C (a definição da indústria nacional é 0 °C) é chamado de estado padrão do ar.
Em condições padrão, a densidade do ar é de 1,185 kg/m³ (a capacidade do exaustor do compressor de ar, secador, filtro e outros equipamentos de pós-processamento é indicada pela vazão de ar em condições padrão, e a unidade é expressa em Nm³/min).
3. O que é ar saturado e ar não saturado?
Resposta: A uma determinada temperatura e pressão, o conteúdo de vapor de água no ar úmido (ou seja, a densidade do vapor de água) tem um certo limite; quando a quantidade de vapor de água contida a uma determinada temperatura atinge o conteúdo máximo possível, a umidade do ar nesse momento é chamada de ar saturado. O ar úmido com conteúdo de vapor de água inferior ao máximo possível é chamado de ar insaturado.
4. Em que condições o ar não saturado se torna ar saturado? O que é "condensação"?
No momento em que o ar insaturado se torna saturado, gotículas de água líquida se condensam no ar úmido, um fenômeno chamado "condensação". A condensação é comum. Por exemplo, a umidade do ar no verão é muito alta, e é fácil formar gotículas de água na superfície de canos. Nas manhãs de inverno, gotículas de água aparecem nas janelas das casas. Isso ocorre porque o ar úmido, resfriado sob pressão constante, atinge o ponto de orvalho. É o resultado da condensação devido à temperatura.
5. O que são pressão atmosférica, pressão absoluta e pressão manométrica? Quais são as unidades comuns de pressão?
Resposta: A pressão exercida por uma camada muito espessa de atmosfera que envolve a superfície da Terra sobre a superfície terrestre ou objetos na superfície é chamada de “pressão atmosférica”, e seu símbolo é Ρb; a pressão que atua diretamente sobre a superfície do recipiente ou objeto é chamada de “pressão absoluta”. O valor da pressão parte do vácuo absoluto, e seu símbolo é Pa; a pressão medida por manômetros, vacuômetros, tubos em forma de U e outros instrumentos é chamada de “pressão manométrica”, e a “pressão manométrica” parte da pressão atmosférica, e seu símbolo é Ρg. A relação entre as três é
Pa=Pb+Pg
Pressão refere-se à força por unidade de área, e a unidade de pressão é N/quadrado, denotada por Pa, também chamada de Pascal. MPa (milímetros por polegada quadrada) é uma unidade comumente usada em engenharia.
1 MPa = 10⁶ Pa
1 pressão atmosférica padrão = 0,1013 MPa
1 kPa = 1000 Pa = 0,01 kgf/m²
1 MPa = 10⁶ Pa = 10,2 kgf/m²
No antigo sistema de unidades, a pressão geralmente era expressa em kgf/cm² (quilograma-força por centímetro quadrado).
6. O que é temperatura? Quais são as unidades de temperatura mais comuns?
A: A temperatura é a média estatística do movimento térmico das moléculas de uma substância.
Temperatura absoluta: A temperatura que parte do limite inferior em que as moléculas de um gás param de se mover, denotada por T. A unidade é o Kelvin e o símbolo da unidade é K.
Temperatura Celsius: A temperatura a partir do ponto de fusão do gelo, cuja unidade é "Celsius" e o símbolo da unidade é ℃. Além disso, países britânicos e americanos frequentemente usam a "temperatura Fahrenheit", cujo símbolo da unidade é F.
A relação de conversão entre as três unidades de temperatura é
T (K) = t (°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. Qual é a pressão parcial do vapor de água no ar úmido?
Resposta: O ar úmido é uma mistura de vapor de água e ar seco. Em um determinado volume de ar úmido, a quantidade de vapor de água (em massa) é geralmente muito menor do que a do ar seco, mas ocupa o mesmo volume e tem a mesma temperatura. A pressão do ar úmido é a soma das pressões parciais dos gases constituintes (ou seja, ar seco e vapor de água). A pressão do vapor de água no ar úmido é chamada de pressão parcial do vapor de água, denotada por Pso. Seu valor reflete a quantidade de vapor de água no ar úmido; quanto maior o teor de vapor de água, maior a pressão parcial do vapor de água. A pressão parcial do vapor de água no ar saturado é chamada de pressão parcial de saturação do vapor de água, denotada por Pab.
8. Qual é a umidade do ar? Qual o nível de umidade?
Resposta: A grandeza física que expressa a secura e a umidade do ar é chamada de umidade. As expressões de umidade mais comuns são: umidade absoluta e umidade relativa.
Em condições normais, a massa de vapor de água contida no ar úmido em um volume de 1 m³ é chamada de “umidade absoluta” do ar úmido, e sua unidade é g/m³. A umidade absoluta indica apenas a quantidade de vapor de água contida em um volume unitário de ar úmido, mas não indica a capacidade do ar úmido de absorver vapor de água, ou seja, o grau de umidade do ar úmido. A umidade absoluta é a densidade do vapor de água no ar úmido.
A relação entre a quantidade real de vapor de água contida no ar úmido e a quantidade máxima possível de vapor de água à mesma temperatura é chamada de "umidade relativa", frequentemente expressa por φ. A umidade relativa φ varia entre 0 e 100%. Quanto menor o valor de φ, mais seco o ar e maior a capacidade de absorção de água; quanto maior o valor de φ, mais úmido o ar e menor a capacidade de absorção de água. A capacidade de absorção de umidade do ar úmido também está relacionada à sua temperatura. À medida que a temperatura do ar úmido aumenta, a pressão de saturação também aumenta. Se o teor de vapor de água permanecer inalterado, a umidade relativa φ do ar úmido diminuirá, ou seja, a capacidade de absorção de umidade do ar úmido aumentará. Portanto, durante a instalação da sala do compressor de ar, deve-se atentar para a manutenção da ventilação, a redução da temperatura, a ausência de drenagem e o acúmulo de água no ambiente para reduzir a umidade do ar.
9. O que é teor de umidade? Como calcular o teor de umidade?
Resposta: Em ar úmido, a massa de vapor de água contida em 1 kg de ar seco é chamada de "teor de umidade" do ar úmido, sendo este o termo comumente utilizado. Para demonstrar isso, o teor de umidade ω é quase proporcional à pressão parcial de vapor de água Pso e inversamente proporcional à pressão atmosférica total p. ω reflete exatamente a quantidade de vapor de água contida no ar. Se a pressão atmosférica for geralmente constante, quando a temperatura do ar úmido for constante, Pso também será constante. Nesse caso, à medida que a umidade relativa aumenta, o teor de umidade aumenta e a capacidade de absorção de umidade diminui.
10. De que depende a densidade do vapor de água no ar saturado?
Resposta: O conteúdo de vapor de água (densidade de vapor de água) no ar é limitado. Na faixa de pressão aerodinâmica (2 MPa), pode-se considerar que a densidade de vapor de água no ar saturado depende apenas da temperatura e não tem relação com a pressão atmosférica. Quanto maior a temperatura, maior a densidade de vapor de água saturado. Por exemplo, a 40 °C, 1 metro cúbico de ar tem a mesma densidade de vapor de água saturado, independentemente de sua pressão ser 0,1 MPa ou 1,0 MPa.
11. O que é ar úmido?
Resposta: O ar que contém uma certa quantidade de vapor de água é chamado de ar úmido, e o ar sem vapor de água é chamado de ar seco. O ar ao nosso redor é ar úmido. Em uma determinada altitude, a composição e a proporção do ar seco são basicamente estáveis e não têm importância especial para o desempenho térmico do ar úmido como um todo. Embora o teor de vapor de água no ar úmido não seja grande, a variação desse teor tem grande influência nas propriedades físicas do ar úmido. A quantidade de vapor de água determina o grau de secura e umidade do ar. O objeto de trabalho do compressor de ar é o ar úmido.
12. O que é calor?
Resposta: O calor é uma forma de energia. Unidades comumente usadas: kJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), etc. 1 kcal = 4,186 kJ, 1 kJ = 0,24 kcal.
De acordo com as leis da termodinâmica, o calor pode ser transferido espontaneamente de uma região de alta temperatura para uma região de baixa temperatura por meio de convecção, condução, radiação e outras formas. Na ausência de consumo de energia externa, o fluxo de calor nunca pode ser revertido.
13. O que é calor sensível? O que é calor latente?
Resposta: No processo de aquecimento ou resfriamento, o calor absorvido ou liberado por um objeto quando sua temperatura sobe ou desce sem alterar seu estado físico original é chamado de calor sensível. Ele pode causar mudanças perceptíveis na sensação térmica, geralmente mensuráveis com um termômetro. Por exemplo, o calor absorvido ao elevar a temperatura da água de 20°C para 80°C é chamado de calor sensível.
Quando um objeto absorve ou libera calor, seu estado físico muda (como um gás que se torna líquido…), mas a temperatura não se altera. Esse calor absorvido ou liberado é chamado de calor latente. O calor latente não pode ser medido com um termômetro, nem o corpo humano pode senti-lo, mas pode ser calculado experimentalmente.
Após o ar saturado liberar calor, parte do vapor de água se transformará em água líquida, e a temperatura do ar saturado não cairá nesse momento; essa parte do calor liberado é calor latente.
14. Qual é a entalpia do ar?
Resposta: A entalpia do ar refere-se ao calor total contido no ar, geralmente com base na unidade de massa de ar seco. A entalpia é representada pelo símbolo ι.
15. O que é ponto de orvalho? Com o que está relacionado?
Resposta: O ponto de orvalho é a temperatura na qual o ar insaturado reduz sua temperatura, mantendo a pressão parcial do vapor de água constante (ou seja, mantendo o teor absoluto de água constante), até atingir a saturação. Quando a temperatura cai até o ponto de orvalho, gotículas de água condensadas se precipitam no ar úmido. O ponto de orvalho do ar úmido não está relacionado apenas à temperatura, mas também à quantidade de umidade presente no ar. Um ponto de orvalho alto indica alto teor de água, e um ponto de orvalho baixo indica baixo teor de água. A uma determinada temperatura do ar úmido, quanto maior a temperatura do ponto de orvalho, maior a pressão parcial do vapor de água no ar úmido e, consequentemente, maior o teor de vapor de água no ar úmido. A temperatura do ponto de orvalho tem uma aplicação importante na engenharia de compressores. Por exemplo, quando a temperatura de saída de um compressor de ar é muito baixa, a mistura óleo-gás se condensa devido à baixa temperatura no cilindro de óleo-gás, o que faz com que o óleo lubrificante contenha água e afete sua eficácia de lubrificação. Portanto, a temperatura de saída do compressor de ar deve ser projetada para garantir que não seja inferior à temperatura do ponto de orvalho sob a pressão parcial correspondente.
Data da publicação: 17/07/2023
