Mezcla de gases ideales. Psicrometría Capitulo VI Aplicaciones de la Termodinámica.
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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´