Termodinámica y Mecánica de Fluidos Grados en Ingeniería Marina y Marítima Departamento: Area: Ingeniería Eléctrica y Energética Máquinas y Motores Térmicos CARLOS J RENEDO [email protected]Despachos: ETSN 236 / ETSIIT S-3 28 http://personales.unican.es/renedoc/index.htm Tlfn: ETSN 942 20 13 44 / ETSIIT 942 20 13 82 TD. T7.- Psicrometría Las trasparencias son el material de apoyo del profesor para impartir la clase. No son apuntes de la asignatura. Al alumno le pueden servir como guía para recopilar información (libros, …) y elaborar sus propios apuntes TD. T7.- Psicrometría Objetivos: Conocimiento de las propiedades del aire húmedo, y sus transformaciones. Se presenta el diagrama psicrométrico, mostrando su potencial en la resolución rápida de problemas El tema incluye una práctica de simulación de propiedades del aire húmedo y transformaciones psicrométricas Termodinámica y Mecánica de Fluidos Grados en Ingeniería Marina y Marítima
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Termodinámica y Mecánica de Fluidos T7.- PSICROMETRIA ... WEB/Trasp Termo y MF... · T7.- PSICROMETRIA Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedo Hay que considerar
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Transcript
T7.- PSICROMETRIATermodinámica y Mecánica de FluidosGrados en Ingeniería Marina y Marítima
Las trasparencias son el material de apoyo del profesorpara impartir la clase. No son apuntes de la asignatura.Al alumno le pueden servir como guía para recopilarinformación (libros, …) y elaborar sus propios apuntes
T7.- PSICROMETRIA
TD. T7.- Psicrometría
Objetivos:
Conocimiento de las propiedades del aire húmedo, y sus transformaciones. Sepresenta el diagrama psicrométrico, mostrando su potencial en la resoluciónrápida de problemas
El tema incluye una práctica de simulación de propiedades del aire húmedo ytransformaciones psicrométricas
Termodinámica y Mecánica de FluidosGrados en Ingeniería Marina y Marítima
T7.- PSICROMETRIA
T = 0 ºC, p = 760 mm Hg
1.- Introducción2.- Cuestiones básicas de psicrometría3.- El diagrama psicrométrico4.- Transformaciones psicrométricas
El aire es un gas que envuelve la Tierra, está compuesto de una mezclade varios gases, prácticamente siempre en la misma proporción
Componente Símb. % Vol % Peso
Nitrógeno N2 78,08 75,518
Oxígeno O2 20,94 23,128
Argón Ar 0,0934 1,287
Dióxido de Carbono CO2 0,00315 0,46
Otros 0,0145 0,0178
1.- Introducción
T7.- PSICROMETRIA
El aire que nos rodea es "aire húmedo", contiene vapor de agua
La psicrometría estudia las propiedades de la mezcla aire-vapor
Dentro de las propiedades del aire se habla de las propiedades del aireseco (as), del vapor de agua (vapor), y de la mezcla: el aire húmedo (ah)
2
asas
as
as
3
as m/kgp
KTK/m27,29Rkg
mV
Las propiedades del aire seco:
• El volumen:
• El calor específico; f(T, p), a 760 mm.Hg:
Kkg
kJ006,1
Kkg
kCal24,0c
asasasp
Si se referencia a 0ºC y 760 mm.Hgsiendo T la temperatura de bulbo seco en ºC
asasas kg
kJT
kg
kCalT24,0h
• La entalpía:
asa
asaas kg
kJTT006,1
kg
kCalTT24,0h
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (I)
T7.- PSICROMETRIA
Las propiedades del vapor de agua:
• El volumen:
• El calor específico:
• La entalpía:
2
vaporvapor
vapor
vapor
3
vapor m/kg p
KTK/m1,47Rkg
mV
Kkg
kJ86,1
Kkg
kCal46,0c
vaporvaporvaporp
vaporvapor
vaporvaporvapor kg
kJCºT86,1501.2
kg
kCalCºT46,0595h
595 y 2.501 son el calor latente de evaporación en [kCal/kg] y [kJ/kg]
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (II)
T7.- PSICROMETRIA
Las propiedades de la mezcla (aire húmedo):
• El volumen: vaporasah VVV
• La presión total:
• La entalpía:
vaporasah ppp
asvaporashúmedoaire kg/kCalWT46,0595)T24,0(hhh
• El calor específico:
W
KkgkCal
46,0Kkg
kCal24,0c
vaporasahp
El contenido “normal” del aire ambiente en humedad es del orden de10 g de vapor de agua por 1 kg de aire, se puede aproximar por:
WKkg
kJ86,1
Kkg
kJ006,1
vaporas
Siendo W el contenido en humedad del aire
(kgvapor/kgas)
Kkg
kJ024,1c
asahp
askg/kJWT86,1501.2T006,1
asah kg/kJW501.2T024,1h
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (III)
T7.- PSICROMETRIA
Aire saturado: pv = psat (T)
Temperatura de rocío: T pactual = psat
Humedad específica (x): es la cantidad de vapor de aguapor masa de aire, [kg vapor agua / kg aire seco]
Humedad relativa (, HR): la relación entre pv y psat en %
Saturación adiabática: aporte de agua hasta la sat. enuna cámara térmicamente aislada
Temperatura de bulbo húmedo: es la Tsat adiabática
v
v
pp
p622,0x
100p
pHR
vs
v
10s0s h́)ww(hh
h´1 (la del agua de aporte)
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (IV)
pven Pa y Tsat en ºC 7858,285,35273T
T5,7plog
sat
satv
T7.- PSICROMETRIA
Aire saturado: pv = psat (T)
Temperatura de rocío: T pactual = psat
Humedad específica (x): es la cantidad de vapor de aguapor masa de aire, [kg vapor agua / kg aire seco]
Humedad relativa (, HR): la relación entre pv y psat en %
Saturación adiabática: aporte de agua hasta la sat. enuna cámara térmicamente aislada
Temperatura de bulbo húmedo: es la Tsat adiabática
v
v
pp
p622,0x
100p
pHR
vs
v
10s0s h́)ww(hh
h´1 (la del agua de aporte)
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (IV)
pven Pa y Tsat en ºC 7858,285,35273T
T5,7plog
sat
satv
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
T (ºC)
Pv
(P
a)
T7.- PSICROMETRIA
(TBS – TBH)
gasa humedecida
TBS TBH
Aire
Temperatura de bulbo seco, TBS (Taire)
Temperatura de bulbo húmedo, TBH (Tagua)
TBS = TBH aire saturado
TBS > TBH aire no saturado
(TBS – TBH) en tablas HR
Si (TBS >>> TBH) HR baja
Si (TBS TBH) HR alta
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (V)
T7.- PSICROMETRIA
Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedoHay que considerar la presión (altitud)Existen diferentes tipos
3.- El diagrama psicrométrico (I)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.Curva de saturación
Ts = Th
Si ↑Ts h ↑
Si ↑W h ↑
26,55 mH2610,21325.101PaP
T7.- PSICROMETRIA
Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedoHay que considerar la presión (altitud)Existen diferentes tipos
3.- El diagrama psicrométrico (I)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.Curva de saturación
Ts = Th
Si ↑Ts h ↑
Si ↑W h ↑
26,55 mH2610,21325.101PaP
0
25.000
50.000
75.000
100.000
125.000
0
500
1.00
0
1.50
0
2.00
0
2.50
0
3.00
0
3.50
0
4.00
0
H (m.s.n.m)
Patm [Pa]
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
20%
40%60%
80%100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
h cte Th cte
3.- El diagrama psicrométrico (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
0,95 m3/kgas
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
V cte
ϕ cte
h1 cte
Th cte
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
20%
40%60%
80%100%
5
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
h cte Th cte
3.- El diagrama psicrométrico (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
0,95 m3/kgas
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
V cte
ϕ cte
h1 cte
Th cte
h2 cteh2 > h1
asah kg
kJWT86,1501.2T006,1h
ºCgvapor/kgas
asah kg
kJW501.2T024,1h
T7.- PSICROMETRIA
3.- El diagrama psicrométrico (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
20%
40%
60%80%
100%
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
0,95 m3/kgas
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
T7.- PSICROMETRIA
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100110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
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1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
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0,9
Temperatura seca ºC
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60%
40%
20%
100%
0 m.s.n.m.
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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Humedad Específica
(g/kgas)
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Temperatura seca ºC
80%
60%
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0 m.s.n.m.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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Hum
edad
Esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
1.000 m.s.n.m.
Al aumentar la altitud:
• El aire es capad de contener algo más de humedad
• Disminuye la densidad del aire (aumenta el volumen específico)Para tener la misma masa hace falta que el aire esté más frío
• Las líneas de h cte “no se mueven” si no lo hacen los ejes de T y W
asah kg/kJW501.2T024,1h
T7.- PSICROMETRIA
10
30
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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0,95 m3/kg as
0,4
0,5
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Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
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0,8
0,85
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Temperatura seca ºC
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3.- El diagrama psicrométrico (III)
Lectura de un punto
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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0,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
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Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
3.- El diagrama psicrométrico (III)
Lectura de un punto
Ts
W
ThTr
T7.- PSICROMETRIA
Propiedades del aire húmedo a nivel del mar si su Ts es 30ºC y Th 23ºC
10
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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0,4
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Hum
edad
esp
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ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
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Temperatura seca ºC
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0 m.s.n.m.
T7.- PSICROMETRIA
Propiedades del aire húmedo a 1.500 m.s.n.m. si su Ts es 30ºC y Th 23ºC
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
Temperatura seca ºC
100%
80%
60%
40%
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1.500 m.s.n.m.
T7.- PSICROMETRIA
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Propiedades del aire húmedo a nivel del mar si su Ts es 5ºC y Ø 85%
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300,95 m3/kg as
0,4
0,5
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Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
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0,8
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Temperatura seca ºC
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T7.- PSICROMETRIA
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
Temperatura seca ºC
100%
80%
60%
40%
20%
1.500 m.s.n.m.
Propiedades del aire húmedo a 1.500 m.s.n.m. si su Ts es 5ºC y Ø 85%
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (I)
Mezcla adiabática de dos masas de aire (A y B) con distinta humedadla mezcla (M) situada en la recta que une los dos puntos
A
B
M
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1
A
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
B
M
G es la masa de aire (kg) w humedad absolutah la entalpía
MMBBAA
MMBBAA
MBA
hGhGhG
wGwGwG
GGG
T7.- PSICROMETRIA
G es la masa de aire (kg) w humedad absolutah la entalpía
4.- Las transformaciones psicrométricas (I)
Mezcla adiabática de dos masas de aire (A y B) con distinta humedadla mezcla (M) situada en la recta que une los dos puntos
A
B
M
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
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Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1
A
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
B
M
MMBBAA
MMBBAA
MBA
hGhGhG
wGwGwG
GGG
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (I)
Mezcla adiabática de dos masas de aire (A y B) con distinta humedadla mezcla (M) situada en la recta que une los dos puntos
A
B
MMMBBAA wGwGwG
G es la masa de aire (kg) w humedad absolutah la entalpía
MMBBAA
MMBBAA
MBA
hGhGhG
wGwGwG
GGG
MMBBAA hGhGhG
M
BBAAM G
wGwGw
M
BBAAM G
hGhGh
M
sBBsAAsM G
TGTGT
Y si se considera que la Th y la h son “equivalentes”:
)CpwCp(G
)CpwCp(TG)CpwCp(TGT
vMasM
vBassBBvAassAAsM
asvias CpCpwCp Cºkg/kJ1Cºkg/kJ86,1kgkg
01,0Cºkg/kJ1as
T7.- PSICROMETRIA
10
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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Hum
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esp
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ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
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0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Mezcla a nivel del mar de 2.000 kg/h de aire con Ts de 22ºC y 60%, y1.000 kg/h con Ts de 32ºC y 70%
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
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300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Mezcla a nivel del mar de 2.000 kg/h de aire con Ts de 32ºC y 90%, y1.000 kg/h con Ts de 0ºC y 80%
T7.- PSICROMETRIA
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)– Paso por una resistencia eléctrica (Q cte)
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
FA
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la batería
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
FT
Tbatería
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FB
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
FTF
Tbatería
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FB % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
FB
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
FTF
Tbatería
FB % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
AFTF www
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
kg/kJhs/kgMkWQ FAaireaportado
FB
FA
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Calcular las condiciones del aire a la salida de una batería de agua a40ºC y FB 25% cuando se pasan 3.000 kgas/h a Ts de 10ºC y de HR
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una resistencia eléctrica (Q = cte)
Todo el calor aportado, Qap, pasa a la masa de aire
FA
hhh AF
kg/kJhs/kgMkWQ aireap s/kgM
kWQkg/kJh
aire
ap
CºTskg
MCºkg
kJCpkWQ aireap
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una resistencia eléctrica (Q = cte)
Todo el calor aportado, Qap, pasa a la masa de aire
FA
hhh AF
kg/kJhs/kgMkWQ aireap s/kgM
kWQkg/kJh
aire
ap
CºTskg
MCºkg
kJCpkWQ aireap
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una resistencia eléctrica (Q = cte)
Todo el calor aportado, Qap, pasa a la masa de aire
FA
hhh AF
kg/kJhs/kgMkWQ aireap s/kgM
kWQkg/kJh
aire
ap
CºTskg
MCºkg
kJCpkWQ aireap
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Calcular las condiciones del aire a la salida de una resistencia eléctrica de15 kW, cuando se pasan 1.800 kgas por hora a Ts de 10ºC y 6ºC de Th
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Enfriamiento sensible, no varia W FA
(Tbat > Tr)
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Tbatería > Tr
(Tbat > Tr)
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
FA
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
Teóricamente el aire alcanza la T de la batería
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
(Tbat > Tr)
FT
Tbatería
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Tbatería
(Tbat > Tr)
FT
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Tbatería
(Tbat > Tr)
FT
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
AFTF www
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Pasar una corriente de aire de Ts de 32ºC y 20% por una batería fríaa 10ºC y factor de bypass de 20%
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)FA
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
AB
FT
Tbat
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FTF
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
FA
FB
Humedad recogida
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
A
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
FTAF wFB1wFBw
Humedad recogida
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
latentesensible QQQ
FXairesensible hhMQ
XAairelatente hhMQ
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
FTAF wFB1wFBw
X
A FAaire hhMQ
FA
FB
Humedad recogida
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Pasar una corriente de aire de Ts de 25ºC y 60% por una batería fría a10ºC y factor de bypass de 25%
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensible
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Tagua recirculada=Th aire
A
FT TFT = Th del aire y de equilibrio agua
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensiblePero aparece la Eficiencia del Saturador, % aire saturado
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Tagua recirculada=Th aire
A
FT
F
TFT = Th del aire y de equilibrio agua
Eficiencia de sat
AFT
AF
aire
Sat
TT
TT
M
MSat.E
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensiblePero aparece la Eficiencia del Saturador, % aire saturado
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
F
E.Sat % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Se produce una mezcla del aire saturado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca la ESat
Humedadaportada
TFT = Th del aire y de equilibrio agua
Eficiencia de sat
AFT
AF
aire
Sat
TT
TT
M
MSat.E
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensiblePero aparece la Eficiencia del Saturador, % aire saturado
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
E.Sat % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Se produce una mezcla del aire saturado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca la ESat
AFTF TSat.E1TSat.ET
AFTF hSat.E1hSat.Eh
AFTF wSat.E1wSat.Ew
FTFT = Th del aire y de equilibrio agua
Eficiencia de sat
AFT
AF
aire
Sat
TT
TT
M
MSat.E
T7.- PSICROMETRIA
Paso del aire por una cortina de agua (I);múltiples posibilidades f(Ts, Th, Tag)
1. Tag > Ts, pulverizando agua caliente, o inyectando vapor de aguael aire se calienta y se humecta, por lo que su h aumenta
2. Tag = Ts, el aire se humecta aumentando su h
3. Tag < Ts, Tag > Th, el aire se enfría y se humecta, pero gana h
4. Tag = Th, el aire se enfría y se humecta, con h cte (saturación adiabática)
5. Tag < Th, Tag > Tr, el aire se enfría y se humecta, pero perdiendo h
6. Tag = Tr, el aire se enfría sin cambio en su humedad, pierde h
7. Tag < Tr, el aire se enfría perdiendo humedad, por lo que pierde h
4.- Las transformaciones psicrométricas (VI)
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
Temperatura seca ºC
100%
Paso del aire por una cortina de agua (II)
1. Tag > Ts2. Tag = Ts3. Tag < Ts, Tag > Th4. Tag = Th5. Tag < Th, Tag > Tr6. Tag = Tr7. Tag < Tr
4.- Las transformaciones psicrométricas (VI)
A
1
2
4
6
3
5
7
Tr T sTh
AFTF TSat.E1TSat.ET
AFTF hSat.E1hSat.Eh
AFTF wSat.E1wSat.Ew
latentesensible QQQ
AXaire hhMQ
T7.- PSICROMETRIA
Pasar una corriente de aire de Ts de 25ºC y 40% por un humectador conagua en recirculación y una eficiencia del 75%
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
T7.- PSICROMETRIA
Humectación con Vapor de Agua
4.- Las transformaciones psicrométricas (VII)
Se deben conocer:• Tvapor
• Relación mvapor / maire
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
A
F
Tvapor
asFasA MM
FasFvaporAasA WMMWM
FasFvaporvaporAasA hMhMhM
)C(ºT86,1501.2kg/kJh vaporasvapor
vaporAF WWW
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (VIII)
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
Calentamiento con deshumidificación;Se produce circulando aire por un material absorbente sólido, teóricamente a h cte
T7.- PSICROMETRIA
Calentamiento con deshumidificación;Se produce circulando aire por un material absorbente sólido, teóricamente a h cteEl aire se calienta y su h crece ligeramente porque el absorbente libera algo delcalor que recibe de la condensación del vapor del aire
4.- Las transformaciones psicrométricas (VIII)
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
F
El material adsorbente se va saturandoperdiendo la capacidad de atrapar vapor,por lo que requiere su reposición o suregeneración (eliminación del agua)
T7.- PSICROMETRIA
En las transformaciones con sólo una corriente de aire
El FCS: porcentaje de calor sensible sobre el calor totalUna escala en la dcha del diagrama con un punto de referenciaTípicamente sobre el punto de confort, Ts 24ºC y 50% HR
La recta de maniobra en un semicírculo en la parte superior del diagrama,relaciona el porcentaje de calor sensible con el total, y el calor con la humedadaportada al aire
4.- Las transformaciones psicrométricas (IX)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
F
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
vaporkg/kJ
TS Q/Q
T7.- PSICROMETRIA
Donde se deben encontrar las condiciones de impulsión de aire en unlocal cuyas condiciones sean de Ts de 30ºC y de 60% si su cargasensible es 21 kW siendo la total de 30 kW
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
T7.- PSICROMETRIA
Teórico
Control de T y HR en verano(enfriamiento con deshumidificación
y postcalentamiento)
(Tbat < Tr)
DCA
Gran gasto energético
hA, hC,y hD las del aire húmedo
4.- Las transformaciones psicrométricas (X)
AB
D
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
C
CAasAC hhMQ
CDasCD hhMQ
Refrigeración
Calentamiento
Supuesto FB = 0
T7.- PSICROMETRIA
Teórico
Control de T y HR en verano(enfriamiento con deshumidificación
y postcalentamiento)
(Tbat < Tr)
DCA
Gran gasto energético
hA, hC,y hD las del aire húmedo
4.- Las transformaciones psicrométricas (X)
CAasAC hhMQ
CDasCD hhMQ
´DAas´AD hhMQ
AB
D
D` (sin control de humedad)
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
C
D´
Refrigeración
Refrigeración
Calentamiento
Supuesto FB = 0
T7.- PSICROMETRIA
Torre de refrigeraciónEl aire tiende a saturarse en función a la TAgCaliente
Agua caliente
Agua enfriada
Aire seco
Aire saturado (frío y húmedo)
AgC
AgF
AirWet
AirDry
4.- Las transformaciones psicrométricas (XI)
AgFríaAgCalienteAFas MMWWM
AgAgpAgAireaspasAirAg TCMTCMQQ
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,90,8
0,7
0,6
0,5
0,4F.C.S.
TAgCaliente
A
FT
AgFríaAgFríaAgCalienteAgCalienteAFas hMhMhhM
TAgCaliente < TA
F
T7.- PSICROMETRIA
Agua caliente
Agua enfriada
Aire seco
Aire saturado (frío y húmedo)
AgC
AgF
AirWet
AirDry
4.- Las transformaciones psicrométricas (XI)
AgFríaAgCalienteAFas MMWWM
AgAgpAgAireaspasAirAg TCMTCMQQ
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,90,8
0,7
0,6
0,5
0,4F.C.S.
TAgCaliente
A
FT
AgFríaAgFríaAgCalienteAgCalienteAFas hMhMhhM
TAgCaliente > TA
Torre de refrigeraciónEl aire tiende a saturarse en función a la TAgCaliente
F
T7.- PSICROMETRIA
Si se tiene una corriente de aire de 30ºC de Ts y 20% de HR, entoncesla W es de:
• 5,2 g/kgas
• 27,4 g/kgas
• Faltan datos
Si se mezclan dos corrientes de aire de diferente Ts e igual W, lamezcla resultante tiene la misma W:
• Verdadero
• Falso
• No se puede saber, depende de más condiciones
T7.- PSICROMETRIA
Si se mezclan dos corrientes de aire de diferente Ts e igual HR, lamezcla resultante tiene:
• La misma HR
• Menor HR
• Mayor HR
• No se puede saber, depende de más condiciones
Si se circula una corriente de aire de Ts = 30ºC y 50% de HR por unabatería fría, es posible obtener a la salida una corriente de 15ºC de Ts y50% de HR:
• Verdadero, basta con que la batería esté suficientemente fría
• No se puede saber, depende de otras condiciones
• Falso, es imposible
T7.- PSICROMETRIA
Si se circula una corriente de aire de 10ºC de Ts y 20% de HR por unabatería de calentamiento se puede obtener unas condiciones a la salidade 21ºC de Ts y 10% de HR:
• Es posible, dependiendo de las condiciones de la batería
• Esta transformación es imposible
Si se circula una corriente de aire de Ts = 21ºC y 10% de HR por unabatería fría, es posible obtener a la salida una corriente de 10ºC de Ts y20% de HR:
• Es posible dependiendo de las condiciones de la batería