ventilacion

Instituto de Física - Facultad de Ingeniería - Universidad de la República
31 de agosto de 2006

Módulo de Aire Húmedo
Prueba Final
La estela que deja un avión cuando expulsa los productos de lacombustión, puede
modelarse como un proceso de mezcla isóbaro y adiabático. Suponga que un avión se
desplaza a una altura tal que la temperatura del aire es de 2º C y la humedad relativa es de50%, mientras expulsa aire saturado a 31º C. Tenga en cuenta que el avión se encuentra a
una altura tal que la presión atmosférica es de 70 kPa.
a) Puesto que no se dispone de la carta psicrométricacorrespondiente a esa altura,
calcule la temperatura de la mezcla y la cantidad de agua que tuvo que haberse
condensado para que desde la Tierra se observe la estela.
b) Marque en la cartapsicrométrica que se le entrega los puntos que corresponderían a
los estados iniciales y final de la mezcla, si el proceso se diera a nivel del mar. Use la
carta para indicar cuál es la cantidad de agua que secondensaría.
c) ¿A qué altura se encuentra el avión? Estime la temperatura a nivel del mar.
d) Modele el proceso de difusión de la estela en el resto de la atmósfera.
Suponga que la mezcladescripta en (a) y (b) se logra con iguales cantidades de aire seco.
Solución:
Aire: T = 2ºC ; φ = 50% ; P0 = 70 kPa
Aplicando Clausiuis – Clapeyron: ew = 0,705 kPa
P r
e
φ=
= 0 → r = 3,1 gr / KgD
ewε ew
Gases Avión: T = 31ºC ; φ = 100%
P r
e
φ=
= 0 → r = 41 gr / KgD
ew ε ew
Mezcla:
H F = ( m1 + m2 ) h f = m1 h1 + m2 h2 / m = m D (1 + r ) y m D1 + m D 2 = m Df
h = ( c pD + r c pV )T + rlV

; mV 1 + mV 2 = mVf

Tf = 17,2ºC ; rf = 22 gr/kgD
rw(17,2ºC) = 20,7 gr/kgD por lo tanto hay condensación:
rwb ≅ ε

e wb
P0


e
⇒ Twb − T1 =  r1 − ε wb

P0


 lV
l  1
1
; log e wb − log etr = V 
c
T − T
RV  tr
 pD
wb

T’f = 19,5ºC ; rf = 20,7 gr/kgD por lo tanto condensó 1,3 gr/kgD
B) Tabla: Mismas temperaturas y las razones de humedad son :
r...