El Agua; La Sicrometria

HOJAS TECNICAS

EL AGUA

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EL AGUA. La sicrometría

Fig. 1
El agua es una de las sustancias químicas más importantes de la Naturaleza con gran trascendencia para la
vida. El que la Tierra esté situada a la
distancia correcta del Sol permite que
el agua esté presente en la biosfera
en sus tres estados: gaseoso, líquido
y sólido, constituyendo un factor
determinante de la existenciade la
vida terrestre. Aparte de su función
biológica no deja de ser esencial para
la vida su contribución al efecto invernadero en forma de vapor de agua o
por su función de limpieza del polvo
atmosférico ejercida por la lluvia.
Dentro del sistema global mar-tierraaire se conoce como "ciclo hidrológico" la representación conceptual de
intercambio de agua sobre la superficie terrestre, quese esquematiza en
el diagrama de la fig. 1.
De los tres estados en qué el agua
está presente en la atmósfera predomina claramente el gaseoso. Al aire
corriente, el que constituye la base de
los procesos de ventilación y acondicionamiento, se le define como una
mezcla de "aire seco" y vapor de
agua. Por eso traemos el agua aquí y
vamos a tratar en primer lugar de sus
características.
ELAGUA
Composición: El agua pura (de lluvia)
tiene por fórmula H2O. Es una combi-

nación química de dos volúmenes de
Hidrógeno y uno de Oxígeno, representado en peso un 11,3% de H y un
88,7% de O.
El agua ordinaria es impura por llevar
sales, materia orgánica y gases
disueltos (30 cm3 de aire por litro).
Dureza: Se llama agua dura a la que
lleva en disolución sales de
Magnesio, Hierro yCalcio.
La dureza puede ser Temporal, cuando contiene CO2 que disuelve los carbonatos metálicos. Se elimina adicionando cal apagada (OH)2Ca
Y puede ser Permanente, que es
cuando lleva sulfatos o cloruros. Se
"ablanda" añadiendo carbonato sódico. Esta dureza es la que determina
incrustaciones corrosivas por vía
electrolítica.
Constantes Físicas del Hielo: El
hielo es agua en su fase sólida.Aparece a los cero grados.
Peso específico 920,8 kg/m3 a 0°C
Volumen

"

1,986 dm3/kg.

Volumen nieve 12

dm3/kg.

Calor específico 0,475 kcal/grado.Kg
Constantes Físicas del Agua:
Corresponden a agua a 4°C, 760 mm
cdm.

Peso específico 1.000 kg/m3.
Volumen

"

1

dm3/kg.

Calor

"

1

kcal/grado.Kg

Constantes Físicas del Vapor de
Agua
El vapor es agua en sufase gaseosa.
Puede hacerlo a cualquier temperatura sólo o coexistiendo con agua y aún
con hielo. Su temperatura t, su presión p y su densidad d están correlacionados para cada estado.
Se llama vapor saturado cuando coexiste con agua líquida sin traspaso de
una al otro y viceversa.
Constantes Físicas del Vapor
Recalentado:
Es el que está por encima de la temperatura de saturación y portanto no
coexiste con agua. Se comporta
como un gas perfecto y le son de
aplicación las leyes de los mismos.
Su ecuación de estado es:
Peso

X = 0,2891 VP/T kg

Volumen

V = 3,4614 XT/P m3

Presión

P = 3,4614 XT/V mm cdm

Temperatura t = 0,2891 PV7X-273°C
El calor latente de vaporización es el
necesario para deshacer las fuerzas
de cohesión del agua y dejar sus
moléculas en formade gas.

HOJAS TECNICAS
La entalpía o calor total de una masa
de vapor recalentado a to es el
correspondiente a una masa de agua,
a 100°C, más el latente de vaporización y el aumento del vapor.
Este calor total puede calcularse por
las fórmulas aproximadas siguientes,
válidas para los problemas de acondicionamiento.
Calor total del vapor:
s = 0,45t + 597,44 kcal/kg.
Calor latente devaporización:
sv = 597,44 ˆ 0,549 t kcal/kg.
Calor de sublimación del hielo:
sh = 677,08 ˆ 0,024 t kcal/kg.
Entalpía de x kg de vapor a t°:
S = 597,44 x + 0,451 x t kcal.
Constantes críticas
En las condiciones críticas desaparecen las diferencias entre los estados
líquidos y gaseoso, las densidades
son iguales y el calor de vaporización
es nulo. Desaparece la superficie de
separación....