TERMOTEHNICĂ Curs 8_ Angela Pleşa 1 6 Cap. 6 AERUL UMED Capitol realizat după următoarele materiale bibliografice: [1.] http://www.termo.utcluj.ro/termo/05curs.pdf Bălan Mugur, Noţiuni de termotehnică. Aer umed [2.] Sava Porneală, Dan Porneală – Instalaţii frigorifice şi climatizări în industria alimentară. Teorie şi aplicaţii numerice, Ed. ALMA Galaţi, 1997, ISBN 973-920-04-3 6.1 Noţiuni fundamentale privind aerul umed Aerul umed reprezintă amestecul de aer uscat şi vapori de apă care se întâlneşte în atmosfera terestră. Compoziţia normală a aerului cuprinde: După volum, aerul conține: 78.084% Azot (N 2 ) 20.947% Oxigen (O 2 ) 0.934% Argon (Ar) 0.03% Dioxid de carbon (CO 2 ) Total = 99,995 % Restul conţine urme de: Neon (Ne) Heliu (He) Kripton (Kr) Dioxid de sulf (SO 2 ) Metan (CH 4 ) Hidrogen (H 2 ) La acestea se adaugă proporţii variabile de vapori de apă, în medie (0,2 ... 0,3) % , care variază considerabil în funcţie de vreme, climă și altitudine. Orice dezechilibru în concentraţia acestor gaze poate avea efecte ireversibile la nivel planetar. Aerul umed este utilizat ca agent termodinamic de lucru în numeroase aplicaţii: procese de uscare, ventilaţii, climatizare, refrigerare şi congelare, procese de ardere din motoarele cu aprindere prin scânteie şi cele cu aprindere prin compresie, cât şi în focarele industriale. Cu toate că vaporii de apă din aerul umed pot să fie consideraţi ca având proprietăţile gazului perfect, aerul umed necesită un studiu aparte şi nu i se pot aplica în mod simplist legile amestecurilor de gaze perfecte, deoarece în majoritatea domeniilor de aplicare, aerul umed se găseşte la presiunea atmosferică, sau la presiuni relativ apropiate de aceasta şi la temperaturi cuprinse între - 40 0 C şi + 150 0 C. În aceste condiţii, chiar dacă aerul uscat se găseşte numai în stare de gaz şi respectă legile gazului perfect, umiditatea din aer se poate întâlni atât sub formă de gaz, cât şi de lichid, sau chiar în stare solidă. În consecinţă, aerul umed prezintă particularităţi care îl diferenţiază de un simplu amestec de gaze perfecte. Cantitatea maximă de vapori de apă conţinută în aerul umed, la o anumită presiune care depinde de temperatura amestecului, generează starea de saturaţie a aerului umed, denumit aer umed saturat sau aer saturat. Mărind cantitatea de umiditate din aer peste valoarea corespunzătoare stării de saturaţie, surplusul de umiditate se va regăsi în aer sub formă de picături foarte fine de lichid aflate în suspensie sub formă de ceaţă. Aerul umed care prezintă aceste caracteristici se numeşte aer umed suprasaturat. Cu cât cantitatea de umiditate depăşeşte mai mult valoarea corespunzătoare stării de saturaţie, cu atât ceaţa devine mai densă, datorită numărului mai mare de picături în suspensie din aer. Atunci când se