termo

TEMA 2
Psicrometría

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

2.1. Introducción
PSICROMETRÍA: estudio propiedades termodinámicas de mezclas de gases.
Aire húmedo: aire seco y vapor de agua.

AIRE HÚMEDO: mezcla binaria de aire seco y vapor de agua

- Cantidad de vapor de agua: depende de P y T
0: aire seco
Fase de saturación: equilibrio entre aire húmedo y agua

- Losgases no reaccionan químicamente, no se combinan

- TRATAMIENTO: MEZCLA DE GASES IDEALES
Revisamos las leyes de las mezclas.......

2.1. Introducción

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

LEYES DE LAS MEZCLAS:
- número de moles de una mezcla
- ley de las presiones parciales o de Dalton
- ley de los volúmenes parciales o de Amagat
- constante específica de una mezcla

2.1.Introducción

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

Leyes de las mezclas:
1) Número de moles de la mezcla:

mi

m
ni = i
Mi

Mi

i

mi
n =1 M i
i

n = ∑ ni = ∑
n =1

2) Presiones parciales y ley de Dalton:
i

i

PV =

∑
n =1

ni RT ⇒ P =

∑ n i RT

n =1

V

=

n1 RT n 2 RT n 3 RT
+
+
..........
V
V
V
i

P = p1 + p 2 + ....... = ∑ pi
n =1

2.1. Introducción

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

Leyes de las mezclas:
3) Volúmenes parciales y ley de Amagat:
i

i

PV =

∑

ni RT ⇒ V =

n =1

∑ n i RT

n1 RT n 2 RT n 3 RT
=
+
+
..........
P
P
P

n =1

P
i

V = ∑ Vi
n =1

4) Constante específica de la mezcla:

PV = nRT
PV = mrT

1 n Rmi
R
R n
R n mi
= ∑
nR = mr ⇒ r= n = ∑ n i = ∑
m
m i =1
m i =1 M i m i =1 M i
n

R
⇒r=
ri =
Mi
2.1. Introducción

∑ m i ri

i =1

m
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Física y Mecánica de las Construcciones

MEZCLA: AIRE HÚMEDO (AIRE SECO + VAPOR DE AGUA):
Ecuación para el vapor de agua en el aire:

eV = nRT

e: presión parcial o tensión de vapor

eV = nRT =

mV
RT = mV rV T
MV

rS =
n

r=

∑ m i ri

i =1

mm S rS + mV rV
=
m
rV =

2.1. Introducción

R
M aire

J
mol ⋅ K = 287 J
g
Kg ⋅ K
29
mol

8,31
=

R
M vapor

J
mol ⋅ K ≅ 462 J
g
Kg ⋅ K
18
mol

8,31
=

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

MEZCLA: AIRE HÚMEDO (AIRE SECO + VAPOR DE AGUA):
Ecuación de estado para el aire húmedo:
n

PV = mrT = m

PS V = m S rS T
eV = mV rV T

PV = mrT

2.1.Introducción

PS =

∑ m i ri

i =1

m

n

T = ( ∑ m i ri )T = (m S rS + mV rV )T
i =1

mS
rS T = ρ S rS T
V

mV
e=
rV T = ρ V rV T
V

ε=

ρV
ρS

e
r T
r
287 5
= V = S =
≅
PS
rV
462 8
rS T

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

2.2. Humedad atmosférica e índices de humedad
HUMEDAD: proporción de vapor de agua que existe en el aire húmedoPARÁMETROS HABITUALES:
HUMEDAD ESPECÍFICA q: masa de vapor de agua por unidad de masa de aire húmedo

mV
mV
q=
=
m
mV + m S

RAZÓN DE MEZCLA w(x): masa de vapor de agua por unidad de masa de aire seco

w=

mV
mS

mV
mV
w=
=
m S m − mV

2.2. Humedad atmosférica e índices de humedad

mV
q
= m =
mV
1− q
1−
m
ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

TENSIÓN DEVAPOR e: presión parcial del vapor en el aire húmedo considerado

eV = mV rV T

PS = P − e

PS V = mS rS T ⇒ ( P − e)V = m S rS T

mV rV T
mV 1
eV
e
8
=
⇒
=
≅ w
P − e m S rS
( P − e)V m S rS T
5
rV

e 8
5 e
≅ w⇒ w≅
P 5
8P

2.2. Humedad atmosférica e índices de humedad

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

HUMEDAD RELATIVA h, f: relación entre la masa devapor de agua que contiene un
volumen y la que contendría en el caso de estar saturado

mV
e(T )
=
h= f =
mVsat e sat (T )

2.2. Humedad atmosférica e índices de humedad

ETSAM

Física y Mecánica de las Construcciones

HUMEDAD ABSOLUTA a: masa de vapor de agua (en gramos) contenida en un metro
cúbico de aire húmedo

a = 106 ρV ( g / m 3 )
e=

ρV ( g / cm3 )

e
mV
rV T...