Procesos psicrometricos
Enviado por jerko contreras • 29 de Diciembre de 2022 • Apuntes • 1.353 Palabras (6 Páginas) • 36 Visitas
PROCESOS SICROMETRICOS
El aire atmosférico es compuesto de oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua, argón y otros gases raros, en la proporción de 21% de oxígeno y 79 % de los otros elementos.
El aire seco incluye todos los constituyentes arriba excepto vapor de agua. En problemas comunes de mezcla de aire y vapor de agua, la presión considerada es la atmosférica y en el caso del flujo de aire-vapor ser estacionario, la presión absoluta puede considerarse constante. Excepto para temperaturas superiores a 65 ºC, la presión del vapor de agua es lo suficientemente baja como para tratar el aire como gas perfecto, en las aplicaciones comunes.
El término humedad, se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en la mezcla aire-vapor.
Humedad absoluta y relativa
Humedad absoluta es la cantidad de vapor presente en la mezcla aire-vapor. Se expresa en kg de vapor de agua por m3 de aire.
La humedad relativa es la relación entre la humedad absoluta existente y la máxima humedad absoluta a una temperatura dada, o sea, cuando el aire esté saturado de vapor, o sea:
HR = ⎛ mv ⎞[pic 1][pic 2]
donde, HR: humedad relativa
⎜ ⎟
⎝ vs ⎠T,V
mv: masa de vapor de agua en 1 m3 de aire (humedad absoluta)
mvs: masa de vapor de agua que se tendría si el m3 de aire estuviese saturado a una temperatura dada.
Como consideramos el vapor como gas perfecto, tenemos:
o sea,
m = pV
v RT[pic 3]
HR = pexistente[pic 4]
psaturacion
la relación entre la masa de vapor de agua y la masa de aire seco, es denominada humedad específica ω:
ω= masa de vapor de agua masa de aire sec o[pic 5]
como suponemos el vapor obedeciendo las leyes de gas perfecto, la expresión arriba puede ser escrita, considerando que:
R = R0[pic 6]
PM
donde PM: peso molecular en kg/kmol o gr/mol
ω= 0,622[pic 7]
pv pt − pv
donde:
pt: presión total del aire y vapor
pv: presión parcial del vapor de agua en el aire pas: presión parcial del aire seco
pt = pas + pv
Observe que para determinar humedades relativa y específica, es necesario conocer las presiones del vapor de agua, pues no existe posibilidad de medición directa de la HR y de ω.
Un instrumento muy utilizado es el sicrómetro, este permite medir la temperatura normal del aire y la temperatura de bulbo húmedo (wet-bulb). Con los valores de temperatura y el apoyo de tablas puede determinarse las presiones de interés.
Algunos ejemplos de procesos con aire húmedo
[pic 8]
[pic 9]
Proceso de saturación adiabática
[pic 10]
Mezcla adiabática
[pic 11]
Humidificación por adición de vapor
La carta sicrométrica
Una carta sicrométrica es la representación gráfica de las propiedades termodinámicas del aire húmedo, es decir, de la mezcla de aire más vapor de agua.
Con ella se pueden analizar gráficamente las propiedades esenciales del aire lo cual facilita además la solución de diferentes problemas termodinámicos. Las propiedades esenciales del aire son:
- Temperatura de bulbo seco.
- Temperatura de bulbo húmedo.
- Temperatura del punto de rocío.
- Humedad relativa.
- Humedad específica.
- Contenido de humedad y volumen específico.
- Entalpía de saturación.
La carta sicrométrica, es probablemente el mejor modo de mostrar lo que sucede al aire y al vapor de agua, cuando cambian estas propiedades.
La carta es publicada originalmente por ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air conditioning Engineers), y es la más comúnmente usada en la industria. Algunos fabricantes han desarrollado sus propias cartas, Carrier, Trane, etc.., las cuales varían únicamente en estilo y construcción, pero las relaciones de las propiedades del aire son las mismas.
Para determinar todas las propiedades del aire húmedo, sólo se necesita conocer dos de las anteriores propiedades y el resto de ellas se pueden encontrar con toda facilidad.
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