Calculadora de entalpia e razão de umidade
Informe o bulbo seco e a umidade relativa (ou o bulbo úmido) para obter a entalpia do ar úmido, a razão de umidade (umidade absoluta) e o ponto de orvalho. As mesmas equações da ASHRAE 2017 da calculadora psicrométrica.
Definições
- Entalpia h (kJ/kg de ar seco)
- Conteúdo de calor de 1 kg de ar seco mais o seu vapor, medido a partir do ar seco a 0 °C, então o ar muito frio tem valor negativo. Carga da serpentina = vazão mássica × diferença de entalpia.
- Razão de umidade W (g/kg de ar seco)
- Massa de vapor d'água por kg de ar seco. Em HVAC, "umidade absoluta" costuma designar essa razão (também chamada de umidade específica), e não a densidade de vapor em g/m³ usada em meteorologia; as duas são mostradas.
- Ponto de orvalho (°C)
- Temperatura em que a condensação começa quando o ar é resfriado com umidade constante. Mesma razão de umidade, mesmo ponto de orvalho.
- Umidade relativa e bulbo úmido
- A umidade relativa é a pressão de vapor como parcela da pressão de saturação na mesma temperatura; o bulbo úmido é a leitura de um termômetro umedecido. Qualquer um dos dois, mais o bulbo seco, fixa o estado.
Entalpia e razão de umidade em condições típicas (101,325 kPa)
Condições comuns de projeto, calculadas com o mesmo motor da calculadora. kcal/kg = kJ/kg ÷ 4,1868.
| Condição | Bulbo seco °C | UR % | Entalpia kJ/kg(DA) | Entalpia kcal/kg | Razão de umidade g/kg(DA) | Ponto de orvalho °C | Bulbo úmido °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Referência | 25 | 50 | 50.3 | 12.02 | 9.88 | 13.9 | 17.9 |
| Ambiente no verão | 26 | 50 | 52.9 | 12.64 | 10.50 | 14.8 | 18.7 |
| Ambiente no verão (mais fresca) | 24 | 50 | 47.8 | 11.42 | 9.30 | 12.9 | 17.1 |
| Exterior no verão (exemplo) | 32 | 60 | 78.4 | 18.72 | 18.03 | 23.3 | 25.6 |
| Exterior no verão (outro exemplo) | 33 | 60 | 82.2 | 19.63 | 19.11 | 24.2 | 26.4 |
| Ar na saída da serpentina de resfriamento | 16 | 90 | 41.9 | 10.02 | 10.21 | 14.4 | 15.0 |
| Ambiente no inverno | 22 | 40 | 38.8 | 9.27 | 6.56 | 7.8 | 13.9 |
| Exterior no inverno (exemplo) | −5 | 70 | −0.7 | −0.17 | 1.73 | −9.1 | −6.3 |
| Exterior em inverno frio | −10 | 70 | −7.3 | −1.74 | 1.12 | −14.0 | −11.0 |
Equações (ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, capítulo 1)
- Pressão de saturação pws(t): Hyland-Wexler (Eq. 5 e 6, sobre água e gelo)
- Pressão de vapor pw = UR/100 × pws(t), razão de umidade W = 0,621945 pw / (p − pw) (Eq. 20)
- A partir do bulbo úmido: W = ((2501 − 2,326 t*) Ws* − 1,006 (t − t*)) / (2501 + 1,86 t − 4,186 t*) (Eq. 33, t* = bulbo úmido)
- Entalpia h = 1,006 t + W (2501 + 1,86 t) kJ/kg de ar seco (Eq. 32)
- Ponto de orvalho: resolver pws(td) = pw por iteração (sem aproximação)
Carga da serpentina a partir da diferença de entalpia
Resfriar 1.000 m³/h de ar do ambiente a 26 °C e 50% (h 52,9 kJ/kg, volume específico 0,862 m³/kg) até 16 °C e 90% (h 41,9 kJ/kg): vazão mássica 1.000 ÷ 0,862 = 1.160 kg/h, carga 1.160 × (52,9 − 41,9) ÷ 3.600 = 3,5 kW. Informe os dois pontos e a vazão de ar na calculadora psicrométrica para separar em sensível e latente.
Fontes
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), capítulo 1 Psychrometrics: Eq. 5, 6, 20, 32, 33
- Hyland, R. W. e Wexler, A. (1983), ASHRAE Transactions 89(2A): formulações da pressão de saturação
- Atmosfera padrão (altitude para pressão): ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, capítulo 1, Eq. 3
Perguntas frequentes
Como converto a entalpia de kJ/kg para kcal/kg?
Divida o valor em kJ/kg por 4,1868. Por exemplo, o ar a 25 °C e UR de 50% tem 50,3 kJ/kg(AS), cerca de 12,0 kcal/kg(AS). Útil para conferir livros mais antigos que usam kcal.
Como obtenho a capacidade da serpentina a partir da diferença de entalpia?
Capacidade total (kW) = vazão mássica de ar seco (kg/s) × (entalpia de entrada − entalpia de saída). 3.000 m³/h a 1,2 kg/m³ são cerca de 1,0 kg/s, então uma diferença de 20 kJ/kg dá cerca de 20 kW. Para valores exatos, use o volume específico na entrada para obter a vazão mássica de ar seco.
A umidade absoluta em g/m³ é o mesmo que a razão de umidade em g/kg?
Não. g/m³ é a massa de vapor d'água em 1 m³ de ar (densidade de vapor), enquanto g/kg(AS) é por quilograma de ar seco. Em HVAC, a razão de umidade costuma ser chamada de umidade absoluta. A 25 °C e UR de 50%, a razão de umidade é 9,88 g/kg(AS) e a densidade de vapor é cerca de 11,5 g/m³.
Última atualização em 2026-10-12.