Solucionario secado Geankoplis

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 01/06/2005 
 
Juan Sebastián Ramírez Navas  
 

OPERACIONES UNITARIAS

 
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juansebastian_r@hotmail.com

Juan Sebastián Ramírez

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Tabla de Contenidos

Pág

1.  PROBLEMAS PROPUESTOS

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1.1.  (9.3.1) Humedad a partir de la presión de vapor.
1.2.  (9.3.2) Porcentaje de humedad relativa.
1.3.  (9.3.3) Uso de la gráfica de humedad.1.4.  (9.3.4) Propiedades del aire que entra a un secador.
1.5.  (9.3.5) Temperatura de saturacidn adiabática.
1.6.  (9.3.9) Deshumidificación de aire.
1.7.  (9.6.1) Tiempo de secado durante el periodo de velocidad constante.
1.8.  (9.6.2) Predicción del efecto de las variables de proceso sobre la
velocidad de secado.
1.9.  (9.6.3) Predicciones en la región de secado de velocidad constante.1.10.  (9.6.4) Secado de una torta de filtración en la región de velocidad
constante.
1.11.  (9.7.2) Ensayos de secado de un producto alimenticio.
1.12.  (9.7.3) Predicción de tiempo de secado.
1.13.  (9.8.1) Secado de materiales biológicos en un secador de bandejas.
1.14.  (9.8.2) Secado por radiación, conducción y convección.
1.15.  (9.9.3) Coeficiente de difusión.
1.16.  (9.10.1) Secado deun lecho de sólidos por circulación cruzada.
1.17.  (9.10.2) Deducción de la ecuación para el secado por circulación
cruzada.
1.18.  (9.10.3) Secado por circulación cruzada en el periodo de velocidad
constante.

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2.  ANEXOS

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2.1.  Anexo 1: Tablas de Vapor (Interpolaciones)
2.2.  Anexo 2.2: Carta Psicrométrica

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1.

PROBLEMAS PROPUESTOS

1.1.

(9.3.1) HUMEDAD A PARTIR DE LA PRESIÓN DE VAPOR.

El aire de una habitación esta a 37.8 ºC (100 ºF) y a presión total de
101.3 kPa abs., contiene vapor de agua presión total PA = 3.59 kPa.
Calcule: a) La humedad; b)La humedad de saturación y el porcentaje
de humedad;c)Porcentaje de humedad relativa.

1.1.1.

Datos
Temperatura (aire):
Presión total (aire):
Presión total (vap agua, PA):

1.1.2.

37.8 ºC (100ºF)
101.325 kPa abs
3.59 kPa

Cálculos

a) Cálculo de la humedad, H.

H=

18.02 pA
i
28.97 P − pA

H=

kg H2O
18.02
3.59
64.69
i
=
= 0.02285
28.97 101.33 − 3.59 2831.38
kg aire sec o

b) Cálculo de la humedad desaturación, HS y el porcentaje de
humedad, HP.
De las tablas de vapor se obtiene que la presión de vapor de agua a
37.8ºC es 6.67 kPa

HS =

18.02 pAS
i
28.97 P − pAS

HS =

kg H2O
18.02
6.67
i
= 0.04383
28.97 101.33 − 6.67
kg aire

Juan Sebastián Ramírez

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HP =

H
0.02285
* 100 =
* 100 = 52.13%
HS
0.04383

c) Cálculo del porcentaje de humedadrelativa, HR.

HR =
1.1.3.

pA
3.59
* 100 =
* 100 = 53.82%
pAS
6.67
Resultados
H:
HS:

0.02285 kg H2O/kg aire seco
0.04383 kg H2O/kg aire

Juan Sebastián Ramírez

HP:
H R:

52.13%
53.82%

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1.2.

(9.3.2) PORCENTAJE DE HUMEDAD RELATIVA.

El aire de una habitación tiene humedad H de 0.021 kg H2O/kg de aire
seco a 32.2ºC (90ºF) y a 101.3 kPaabs de presión. Calcule: a) El
porcentaje de humedad; b) El porcentaje de humedad relativa.

1.2.1.

Datos
Temperatura (aire):
Presión total (aire):
Humedad (Aire)::

1.2.2.

32.2 ºC (90ºF)
101.325 kPa abs
0.021 kg H2O/kg de aire seco

Cálculos

a) Cálculo de la presión de vapor de agua, PA

18.02 pA
i
28.97 P − pA
1.608 ⋅ H ⋅ P
pA =
(1.608 ⋅ H + 1)
H=

pA =

1.608...