Mezcla de Mezcla de gases gases ideales. ideales. Psicrometr Psicrometr ía ía Capitulo VI Aplicaciones de la Termodinámica
Mezcla de Mezcla de gases ideales. gases ideales. PsicrometríaPsicrometría
Capitulo VI Aplicaciones de la Termodinámica
Pi Niri == P NT
Ley de Dalton
P = PA + PB + PC +...+ Pi
Ley de Gibbs Dalton
Las propiedades de una mezcla de gases ideales se
pueden calcular a partir de las propiedades de los gases constituyentes
mR´m = m1 R´1 + m2 R´2 +...+ mi R´i
mhm = m1 h1 + m2 h2 +...+ mi hi
mcpm = m1 cp1 + m2 cp2 +...+ mi cpi
P
V
gas A
gas B gas C
NT = NA + NB + NC +...+ Ni
Fracción molar Niri = NT
Ley de Amagat
Pi Ni Viri === P NT V
V = VA + VB + VC +...+ Vi
Mezcla de gases ideales
Aire húmedo
Vapor de agua
Rv´=461,5 J/kg k
Aire seco
Ra´=287 J/kg k
Airehúmedo = +
PaV = ma Ra´T PvV = mv Rv´T
A) > R Aire húmedo no saturado
R) = R Aire húmedo saturado < R Aire húmedo sobresaturado
CPv
s
R
A
R
A
Temperatura de rocío R
Mínima Tª que puede tener el aire húmedo sin que el vapor de agua se condense.
P =Pa + Pv
Humedad relativa Pv = Ps
Aire saturado 100 Aire seco 0
Parámetros característicos
Humedad absoluta mv = ma
Pv =0,622 P -Pv
kgkg a.s.
Grado de humedad φ = s
humedad absolutahumedad de saturación
Entalpía del aire húmedo H = maha + mvhv
h = + (2501+ 1,82 )
Hh =ha+ hv ma
hv = 2501+ 1,82
ha = cpa kJkg a.s.
Origen de referencia 0ºC 1 atm
Técnica de saturación adiabática
Aire no
saturado
Aire
saturado
1 1 2 2
1 23
Agua líquida2 , hf2
CPv
s
R
A
R
122
Hent = Hsal
h1 + ( 2 - 1) hf2 = h2
h1 = cpa 1+ 1 hv1
h2 = cpa 2+ 2 hv2
cpa (2 - 1) + 2 (hv2 – hf2) 1 = hv1 – hf1
Psicrómetro
Psicrómetro
BS - BH
gasa humedecida
BS BH
Aire
Psicrómetro normal
BS Tª de bulbo seco
BH Tª de bulbo húmedo
BS = BH aire saturado
BS - BH aire no saturadoMirando en tablas
BS >>> BH (BS - BH)
BS > BH (BS - BH) disminuye
aumenta
Operaciones básicas en el acondicionamiento de aire y otros...
Mezcla adiabática de dos corrientes
Enfriamiento con deshumidificación
Acondicionamiento de aire
Calentamiento y enfriamiento sensible
Humidificación
Factor de by-pass en un serpentín
Carta psicrométrica
Torres de refrigeración
Operaciones básicas en el acondicionamiento de aire
Carta psicrométrica
115 Humedad relativa
60
H
um
edad
ab
solu
ta k
g/k
g ai
re s
eco
20
0´75
-10
90
65
40
15
Tª bulbo seco ºC
0´85
0´8
0´9 90 70 50 40 3060
-10 50-5 35 504540 55
30
25
20
15
-10-5
05
10
10
Tª bulbo húmedo ºC
Volum
en específico
m3/kg aire seco
Ent
alpí
a es
pecí
fica
kJ/
kg
0.005
0.000
0.010
0.015
0.020
0.025
Torres de refrigeración
1
2
B
Agua caliente
Agua fría
A
Aire frío
Airecaliente
. . mB= mas . mB
. . mA= mas . mA
masa agua fríamB= kg aire seco
. . . mas ( 2 – 1) = mA - mB
Balance de materia
masa agua calientemA= kg aire seco
. . .mas (h2 – h1) = mAhA - mBhB
Balance de energía
Factor de by-pass en un serpentín
21
.Q
BS 1 2
A
R
1
2
1 Estado inicial del aire2 Estado final del aireA Punto de rocío del serpentínR Punto de rocío del aire
Factor de by-pass
Factor de contacto
B.P =
2A1A
B.P =
121A
Acondicionamiento de aire
C a len ta m ien to
E n fr ia m ien to
V en tila c ió n
H u m id if ica c ió n
D esh u m id if ica c ió n
P u r if ica c ió n
P ro ceso s d ea co n d ic io n a m ien to
A d so rc ió n p o r ca rb ó n
L a v a d o res d e a ire
V en tila c ió n
O lo res , g a se s
S eco s
V isco so s
P rec ip ita d o res e lec tro stá tico s
F iltro s
P o lv o s
S u p res ió n
Calentamiento y enfriamiento sensible
1 2
2 1
.Q
BS 1 2
h 1
h 2
1= 2
1 2
. .Q = mas (h2 - h1) < 0
BS 1 2
h 1
h 2
1
1
2
3
h 3
32
3
Mezcla adiabática de dos corrientes
. m2 h2
. m1 h1
. m3 h3
1
2
3 h 3 - h 2 3 - 2= h 1 - h 3 1 - 3
. ma1 . ma2
• Balance energía
3 - 2= 1 - 3
. ma1 . ma2
• Balance materia
Enfriamiento con deshumidificación
1 2 3 .QE
.QC
BS
h 1
h 2
1
1
2
h 3
3 2,3
1-2 Deshumidificación . . .QE = mas (h1 – h2) - mas ( 1 –2) hf2
2-3 Calentamiento . .Qc = mas (h3 – h2)
Humidificación
1
2
BS
h 1
h 2
1
2
21
Adición de vapor
BS
h 1
h 2
11
2 2
2 1
Inyección de agua líquida
h1 + (2 – 1) hf = h2 h1>> (2 – 1) hf
h 1 h 2
1 2 agua
Tela mojada
Enfriamiento evaporativo
BS
h 1=h 2
11
2 2
2 1
2´