Carta Psicrometrica

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA
COSTRUCCIÓN DE CARTA PSICROMETRICA

OBJETIVO

Construir una carta psicrométricapara la provincia de Arequipa
Definir las propiedades independientes que nos permiten obtener el ecuacionamiento y Luego los valores para construir la grafica.
Aprender a graficar superponer múltiples parámetros en una sola grafica (carta)

INTRODUCCION

El aireatmosférico es una mezcla de nitrógeno, oxigeno y pequeñas cantidades de otros gases, el aire de la atmósfera contiene cierta cantidad de vapor de agua (o humedad) y se conoce como aire atmosférico, por otra parte al aire que no contiene vapor de agua se le llama aire seco.
Para lograr óptimos resultados en sistemas de acondicionamiento de aire nosotros necesitamos conocer las propiedades del aire dellugar que queremos acondicionar, para ello la carta psicrometrica es una herramienta fundamental ya que con solo dos propiedades independientes podemos obtener a lo menos 5 propiedades termodinámicas para definir completamente el estado del aire.

MARCO PRÁCTICO
Datos entregados:
Altitud: 2300 metros
Rango de Tº: desde 50ºF ;10°C hasta 85ºF ; 29°CCiudad: Arequipa - Perú

CALCULO DE LA PRESION ATMOSFERICA (mezcla)
Para calcular la presión atmosférica exacta de una mezcla que está en cualquier sitio y a cualquier altitud debemos utilizar la ecuación altimétrica.
Luego en nuestro caso particular a 2300 metros de altura para la ciudad de Arequipa tenemos el cálculo con la ecuación altimétrica establece una relaciónentre la altitud de un lugar (altura sobre el nivel del mar) con la presión atmosférica en ese lugar.
Para deducir una expresión elemental de la ecuación altimétrica, será suficiente con suponer que el aire se comporta como un gas ideal o perfecto y que su densidad viene dada en función de la presión y de la temperatura.
Donde es el peso molecular medio del aire (≈ 28.9 g/mol). Entonces,sustituyendo la densidad en una primera aproximación, podemos considerar constante la temperatura en el intervalo de integración (atmósfera isoterma) y que se despreciar la variación de g en dicho intervalo.
En estas condiciones, podemos integrar entre el nivel z=0 (v.g., el nivel del mar) y una altura z sobre dicho nivel, resultando que:
ρ0/p0 = M/RT.
Así, la presión atmosférica disminuye con laaltitud según una ley exponencial.
Tomando los valores atmosféricos normales y de acuerdo a datos proporcionados por el INSTITUTO GEOFISICO DE LA UNSA; ubicado en el distrito de Characato para la ciudad de AREQUIPA tenemos:
ρ= 1.292 kg/m3,
g = 9.80665 m/s2 y
P= 1.0147 bar = 101.47 kpa = 101470 paZ = altura dada = 2300 msnm
Luego la constante α toma el valor ≈ 8 008.6 m
Luego sustituyendo en la ley exponencial anterior tenemos una presión atmosférica correspondiente a la presión de la mezcla aire-vapor a 2300 metros de altura con respecto al nivel del mar (ciudad de Arequipa) es:
P = 78065 pa = 78.0653 kpa
DESARROLLO DE TABLAS
Primero calculamos la presión desaturación de acuerdo a la Tº para cada uno de los valores del rango.
Luego damos un valor de humedad relativa dentro del rango que va desde de 10 a 100%.

Posteriormente para ese valor de humedad Φ
yTº se necesita el valor de la presión del vapor (Pv) contenido en la mezcla
y lo obtengo usando las siguiente ecuación:
Pv = Φ * Tº

Luego para obtener la humedad absoluta o especifica (W)sustituimos los valores anteriores en la sgte expresión:
W= (0.622*Pv)/(78.0653-Pv)
Donde 78.0653 es el valor de la presión total de la mezcla

Para determinar Cp : Como sabemos que una mezcla cualquiera se comporta como un gas ideal a bajas presiones y altas temperaturas con respecto a punto crítico , luego nuestros valores del aire (mezcla) que son p=78.0653 kpa y el rango de Tº de 269.26 a 322.05ºK...