Aire seco y atmosferico

Aire seco y aire atmosférico.

El aire es una mezcla de gases tales como el nitrógeno, oxígeno y otros más pero en cantidades más reducida, el aire también contiene vapor de agua o humedad, a este aire se le conoce como aire atmosférico, por otro lado el aire que no contiene vapor de agua se le llama aire seco. El aire, por conveniencia, se puede tratar como una mezcla de aire seco y vapor de agua debido a que  el aire seco permanece constante en su composición, mientras que la cantidad de vapor de agua cambia debido a la evaporación y condensación de océanos, ríos, lagos e inclusive el agua que tiene el cuerpo del ser humano.

Aunque la cantidad de vapor de agua sea pequeña es necesario tomarla en cuenta en los dispositivos de acondicionamiento ya que la humedad afecta de manera importante la comodidad del ser humano.

En aplicaciones de acondicionamiento de aire la temperatura varía entre los -10°C y los 50°C, en este intervalo podemos tratar al aire seco como un gas ideal con una constante Cp= 1.005 kJ/kg K o 0.240 Btu/lbm R en el sistema inglés. Con las siguientes expresiones podemos calcular la entalpia y el cambio en la entalpia.

[pic 1]

También se pue.de tratar al vapor de agua como un gas ideal, debido a que a 50°C la presión de saturación es de 12.3 kPa y para presiones menores a esta el vapor de agua se comporta como gas ideal. Debido a esto el vapor de agua se comporta como si estuviera solo y obedece la relación de gases ideales Pv=RT. Entones la presión atmosférica es la suma de la presión parcial del aire seco Pa mas la presión del vapor de agua Pv. 

P=Pv+Pa

Asi mismo podemos calcular la entalpia del vapor de agua, tomando en cuenta que a 0°C la entalpia es de 2500.9 kJ/kg y que la constante Cp para el intervalo de -10 a 50°C es igual a 1.82 kJ/kg*°C obtenemos las siguientes ecuaciones

[pic 2]

Con el intervalo de 15°F a 120°F para el sistema inglés.

Humedad específica y relativa del aire.

Podemos medir la cantidad de vapor de agua en al aire calculando la masa de vapor de agua sobre la unidad de masa de aire seco, a esto se le llama humedad absoluta o especifica

[pic 3]

 Donde P es la presión total.

Es obvio que el aire seco no contiene humedad pero al agregarle vapor de agua al aire, le humedad aumentara hasta que llegue un punto en el que ya no pueda contener más humedad, a este punto se le conoce como aire saturado y cualquier humedad agregada después de este punto se condensara. Sin embargo la comodidad dependa más de la cantidad de humedad que tiene el aire (mv) que de la cantidad máxima de humedad que puede contener (mg), a la relación entre estas dos se le conoce como humedad relativa Φ.

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