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La adición de humedad al aire o su extracción sin aumentar ni disminuir la energía, hace que el punto de estado se mueva sobre una linea de entalpía constante. Si se trata de agregar humedad, el punto se desplaza hacia arriba y si se trata de retirar humedad, se desplaza hacia abajo.
La figura 12 muestra que el aire húmedo, en las condiciones iniciales (punto de estado 1) tiene una temperatura del bulbo seco (T) de 25°C y una razón de humedad (W) de 0,0127 kg de vapor por kg de aire seco. Al aumentar en 0,0013 kg de vapor de agua, el punto de estado se desplazó hasta el punto 6 (W = 0,014). Partiendo nuevamente de las condiciones iniciales (punto de estado 1) al retirar 0,0017 kg de vapor, el punto de estado se desplaza hasta el punto 7 (W = 0,011). Se observa que la entalpía del aire permanece constante, 57,5 kj/kg de aire seco. En el cuadro 6 se presentan las propiedades termodinámicas del aire en los punto 1,6 y 7.
Las operaciones de calentamiento, enfriamiento, secado y humedecimiento del aire tienen especial importancia en los trabajos de manejo, secado y almacenamiento de productos biológicos.
CUADRO 6: Propiedades termodinámicas del aire en los procesos de secado y humedecimiento adiabático
Humidificación | Secado | |||
Propiedad | Punto de Estado |
|||
1 | 6 | 1 | 7 | |
T | 25,0 | 22,0 | 25,0 | 29,2 |
Tbh | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 |
ø | 65,0 | 85,0 | 65,0 | 43,0 |
Pv | 2,0 | 2,3 | 2,0 | 1,8 |
W | 0,0127 | 0,014 | 0,0127 | 0,011 |
h | 57,5 | 57,5 | 57,5 | 57,5 |
Ve | 0,86 | 0,854 | 0,86 | 0,87 |
Tpr | 17,7 | 19,0 | 17,7 | 15,5 |
El cuadro 7 se emplea en la determinación de la humedad relativa del aire cuando se conocen las temperaturas del bulbo seco T y del bulbo húmedo Tbh. Dicha tabla se preparó para una presión atomosférica normal (nivel del mar). El cuadro es de doble entrada: la temperatura del termómetro de bulbo seco T se encuentra en la primera columna y la depresión psicrométrica (T-Tbh) en la primera línea. Los diversos valores de humedad relativa constituyen el cuerpo de la tabla. Así, por ejemplo, una temperatura del bulbo seco (T) de 28°C y una temperatura del bulbo húmedo (Tbh) de 25°C se encuentra en la primera columna de valor correspondiente a T = 28°C (cuadro 7). Siguiendo horizontalmente hasta la columna cuya depresión psicrométrica es 3°C, se encuentra el valor de Ø = 78 por ciento de humedad relativa del aire.
Símbolos | Significado | Unidades |
a1 | Constante psicrométrica | °C-1 |
b1..be | Constantes Adimensional | |
c1..c4 | Constantes | |
P | Presión barométrica (presión total del aire húmedo) | N m-2 |
Pv | Presión parcial del vapor de agua | N m-2 |
Pvs | Presión | |
Pvs,bh | Presión parcial del vapor
de agua en la saturación a temperatura de bulbo húmedo |
N m-2 |
T | Temperatura del bulbo seco | K |
Tbh | Temperatura psicrométrica del bulbo húmedo | K |
T | Temperatura termodinámica del bulbo húmedo | K |
Tpr | Temperatura del punto de rocio | K |
Vi | Volumen específico. de aire húmedo | m³ kg-1 |
W | Razón de humedad del aire húmedo (razón de la mezcla) | kg/kg-1 |
Wa | Razón de humedad del aire húmedo (razón de la mezcla) | kg/kg |
Ws | Razón de humedad del aire húmedo en la saturación | kg/kg |
exp | Exponente, base de los logaritmos neperianos | |
h | Entalpía del aire húmedo | J/kg-1 |
hkg | Entalpía de vaporización del agua en la saturación | J/kg |
hag | Entalpía de sublimación del hielo en la saturación | J/kg |
h'kg | Entalpía de vaporización del agua a la temperatura del punto de rocio (Tpr) | J/kg |
h'ag | Entalpía de sublimación del hielo a la temperatura del punto de roció (Tpr) | J/kg |
h"kg | Entalpía de vaporización del agua a temperatura del bulbo húmedo (Tbh) | J/kg |
h"ag | Entalpía de sublimación del hielo a temperatura del bulbo húmedo (Tbh) | J/kg |
In | Logaritmo natural | |
Ø | Humedad relativa del aire (decimal o porcentaje) | Adimensional |
µ | Grado de saturación (decimal o porcentaje) | Adimensional |
CUADRO 7: Tabla psicrométrica para presión atmosférica normal