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PSICROMETRIA
Propiedades Termodinámicas del sistema Aire-Vapor de Agua
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Psicrometría
• “ … es la Ciencia que estudia las Propiedades Termodinámicas del Aire húmedo y el efecto que tiene la humedad sobre los materiales y el confort humano; también estudiamos los Métodos para controlar las propiedades termodinámicas del aire húmedo para sus diferentes aplicaciones…”
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Psicrometría
• APLICACIONES EN LA INDUSTRIA– Secado de alimentos– Humidificación y Deshumidificación– Almacenamiento– Refrigeración– Fermentación de alimentos– Climatización de plantas industriales y
laboratorios
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Psicrometría
• Algunas cuestiones que nos permite responder la psicrometría:– Porque nos hace frío al salir de la pileta?– Porqué “suda” el vaso de cerveza?– Porqué se empaña el vidrio del auto en invierno?• Cómo se produce el secado de alimentos?• Cómo podemos agregar-quitar humedad del aire?• Cual es el principio de funcionamiento de las torres de
enfriamiento de agua?• …
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PsicrometríaPropiedades de Aire seco
• Propiedades del aire– Mezcla de Gases Incolora, Inodora e Insípida– Masa que cubre a la tierra: Atmósfera..645km• Tropósfera: 15 km desde el nivel del mar.• Estratósfera: de 15 a 50 km.• Mesósfera: de 50 a 95 km• Ionósfera: 95 a 400 km
– Tiene peso: 101.325 kPa (1.033 kg/cm²) al nivel del mar
– Es una mezcla de gases altamente sobrecalentado
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PsicrometríaPropiedades de
Aire seco
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PsicrometríaPropiedades de Aire seco
• Propiedades del Aire
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PsicrometríaPropiedades de Aire seco
Los gases del aire cumplen con la Ley de DaltonSe considera al aire como un “solo” gas que cumple con las
leyes de Los Gases IdealesLa densidad varía con la temperatura y la humedadCuando esta en movimiento tiene momento e inerciaRetiene sustancias en suspensión y en soluciónTiene conductividad térmica (muy pobre)Se requiere energía para moverlo (peso)Cuando esta en movimiento posee Energía CinéticaAl aumentar la velocidad, disminuye la presión (Bernoulli)1 kg aire seco en CNPT (21°C, 101,3 kPa) ocupa 0,8329
metros cúbicos.Calor específico del aire seco a nivel del mar es 0,244
kcal/kg°C.
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PsicrometríaPropiedades del Vapor de Agua (Humedad)
Humedad: presencia de vapor de agua en el aire.El vapor de agua en el aire húmedo esta en sus
condiciones de saturación o muy próxima a ellas por encima.
2/3 partes de la superficie de la tierra es Agua.El vapor de agua se produce a cualquier
temperatura.El vapor ejerce una presión definida encima del
agua independientemente de si el espacio encima de agua contiene aire (la presión del aire no ejerce efecto sobre al presión de vapor)
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PsicrometríaPropiedades del
Vapor de Agua (Humedad)
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
• Aire saturado con humedad.• Humedad Específica:
• Humedad de Saturación:
• Porcentaje de Humedad:
oairekg
aguakg
pP
pH
A
A
sec..
.
97,28
02,18
oairekg
aguakg
pP
pH
A
AS sec..
.
97,28
02,18
100100 xpP
pP
p
p
H
HH
A
AS
AS
A
SP
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
• Porcentaje de Humeda Relativa
• Calor Húmedo:
• Volumen Húmedo:
AS
AR p
pH 100
oairekg
kJHcs sec..
88,1005,1
sec..)1056,41083,2(
333
airekg
mTHxxvH
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
• Entalpía Total:
• Temperatura Seca
0000 )º)(88,1005,.1()( HCTTHHTTcH SY
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
• Temperatura de Saturación Adiabática
SS
S
S
S Hc
TT
HH
88,1005,1
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
• Temperatura de bulbo Húmedo:es la temperatura de entrada en estado estacionario y no de equilibrio que se alcanza cuando se pone en contacto una pequeña cantidad de agua con una corriente continua de gas en condiciones adiabáticas, en este proceso el aire no modifica sus condiciones.
W
yB
W
WkMh
TT
HH
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
• Punto de Rocío: temperatura a la cual el vapor de agua del aire comienza a condensarse
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Psicrometría
Propiedades del Aire Húmedo
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PsicrometríaPropiedades del Aire Húmedo
Psicrómetro
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Psicrometría-Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica
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Psicrometría- Carta Psicrométrica- Ejercicios
Si con un psicrómetro se toman las lecturas de temperaturas de bulbo húmedo y seco, siendo éstas de 24°C y 17°C, respectivamente. ¿Cuál será la humedad relativa?
A una muestra de aire se le midió con un higrómetro la humedad relativa y ésta es de 60%. Si la temperatura de bulbo seco es de 27°C, ¿cuál ser+a el punto de rocío?
Encontrar la humedad relativa cuando la temperatura seca es de 32°C y el contenido de humedad es de 14 gr/kg aire seco.
Si a un aire se le toman las temperaturas de bulbo seco (35°C) y bulbo húmedo (22°C), ¿cuáles serán las demás propiedades?
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ACONDICIONAMIENTO DE AIRE: EVOLUCIONES EN LA CARTA PSICROMETRICA
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Calentamiento o enfriamiento sensible (a humedad
absoluta constante= presion de vapor de agua constante)
Que calor es necesario entregar a 5 m3 de aire (húmedo) a 20 °C y 70% de humedad
relativa para calentarlo hasta 45°C?
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Calentamiento con humidificación
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Deshumidificación con enfriamiento
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Enfriamiento evaporativo o Humidificacion adiabatica
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Mezcla adiabatica de dos corrientes de aire