Psicometrico

Ricard Sànchez Reixach

Fonaments de Climatització.

PSICROMETRIA
La psicrometría es la ciencia que estudia el aire atmosférico, es decir, el aire húmedo desde el punto de vista técnico. El aire atmosférico está compuesto de N2, O2, y de CO2, Ar, H2, H20 que es un 1%. Desde un punto de vista técnico, esto lo podremos simplificar diciendo que el aire húmedo está dividido en:

N2 ≈ 79 % AIRESECO AIRE HÚMEDO O2 ≈ 21 % VAPOR DE AGUA 100 % AIRE SECO

El aire seco es de composición fija. La cantidad de vapor de agua es variable dependiendo de lo más o menos húmedo que esté el aire. Al menos que se diga lo contrario, la presión estará alrededor de una atmósfera, aunque la psicrometría estudia también presiones mayores, no siendo estos casos los mayoritarios. Consideremos una masa deaire húmedo encerrado en un recipiente:

V m = ma + mw P T Presión absoluta ~P. atm.

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Desde un punto de vista termodinámico y en base a que la presión es baja, siendo la mayoría contenida en aire, podríamos aplicar la ecuación de los gases perfectos:

P * v = m * R’ * T

Es incorrecto

No se puede aplicar porque no sabemos laR’ ya que es una mezcla de gases de composición variable. Si aplicamos la fórmula despreciando el vapor de agua y siendo R’ la del aire. La forma de resolver el problema es imaginando dos recipientes idénticos:

V ma Pa < P Pa T mw Pw < P

V Pw T

Presión normal = P Presiones parciales o virtuales = Pa y Pw A cada uno de los recipientes sí que podemos aplicar la ecuación de los gases perfectos:Pa * V = ma * R’a * T ; R’a = 287,1 J / Kg K Pw * V = mw * R’w * T ; R’w = 461,7 J / Kg K

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LEY DE DALTON La suma de las presiones parciales es igual a la presión total. Pa + Pw = P

m = ma + mw

;

mw =W o X ma

⇒ humedada absoluta

La podríamos haber definido como:

W=

mw ; pero no la hemos definido así. m
0,622W=

Pw ∗ V ∗ R' a ∗ T Pw ∗ R' a = Pa ∗ V ∗ R' w ∗ T Pa ∗ R' w
P = Pw + Pa ; Pa = P – Pw

W = 0.622

Pw P − Pw

¿ A la presión atmosférica es posible la mezcla de vapor de agua y aire seco en cualquier proporción? NO El aire seco actúa como un disolvente y el vapor de agua como soluto, pasando por tanto algo parecido a las disoluciones. El vapor se disolverá en el aire hasta una ciertacantidad, a partir de este momento no se disolverá más vapor y se dirá que el aire está saturado. Esta cantidad de vapor varía en función de la temperatura, igual que en las disoluciones. Imaginemos que tenemos aire saturado, la presión de vapor en este estado la designaremos por Pws, cualquier otro estado que no sea de saturación deberá cumplir que Pws > Pw a igualdad de temperatura. Pws = f(t)3

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Se puede determinar experimentalmente.

Pws Tª

ξ1
10

ξ2
20

ξ3
30

ξ4
40

ξ5
50

ξ6
60

........
......

Esta tabla de valores se puede expresar gráficamente:

Pws Punto crítico
r apo de v

a Curv

d

n nsió e te

Curva de Claisius-Clyperan

Punto triple

0 ºC

Tª

Esta curva es solamenteaplicable al intervalo de existencia del estado líquido. Como la Pws es importante deberemos disponer de la tabla, del gráfico o de una ecuación. La ecuación es una expresión normalizada, no totalmente exacta. El intervalo entre los cuales nos vamos a mover es entre 0 y 50 ºC.

Pws = e

14 ,293−

5291 T

Ecuación del resultado de un ajuste , siendo T en Kelvin y Pws en Bar. Esta ecuacióntiene suficiente aproximación entre 0 y 50 ºC, por lo que para otras temperaturas habrá otra ecuación. Para abreviarla pondremos que:

Pws = Φ(T )

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Si dividimos la presión del vapor entre la presión del vapor de saturación, el cociente será un parámetro muy importante “ϕ” que será la humedad relativa.

Pw =ϕ Pws

Humedad...