PSICOMETRIA.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL DE LA AMAZONÍA FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS AMBIENTALES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL AGROINDUSTRIAL

ASIGNATURA

: INGENIERIA AGROINDUSTRIAL III

TEMA

: TRABAJO MONOGRAFICO MONOGRAFICO Nº 01 PSICROMETRIA

CICLO

: IX

DOCENTE

: Ing. CALEB LEANDRO LAGUNA.

ESTUDIANTE S

: VELAYARCE INGA CHARLISS

FECHA DE PRESENTACION : 15 – 05 – 2016

LUGAR

: YARINACOCHA – PERÚ

................................................................................................. 3 TABLA DE ILUSTRACIONES ................................................................................................. ..................................................................................................... 4 TABLA DE ECUACIONES. ...................................................................................................... ...................................................................................................................... 5 INTRODUCCION. ....................................................................................................................... ................................................................................................................... 6 GENERALIDADES. ...................................................................................................................

1.

...................................................................................................................... ........................................................ 6 Definición. ..............................................................

2.

........................................................................................ ...................... 6 Propiedades del aire seco. ..................................................................

2.1

............................................................................................. ................................. 6 Composición del aire. ............................................................

2.2

Volumen específico del aire seco ........................................................................ 7

2.3

.............................................................................. ........ 7 Calor específico del aire seco.......................................................................

2.4

............................................................................................. 7 Entalpia del aire seco. .............................................................................................

2.5

................................................................................. 8 Temperatura de bulbo seco. ..................................................................................

3.

.............................................................................. 9 Propiedades del vapor de agua. ...............................................................................

3.1

Volumen específico del vapor de agua .............................................................. 9

3.2

Calor específico del vapor de agua ................................................................... 10

3.3

Entalpia del vapor de agua .................................................................................. 10

4.

Propiedades de las mezclas aire-vapor ............................................................... 10

4.1

............................................................................................ 11 Ley de Gibbs-Dalton. .............................................................................................

4.2

....................................................................................................... 11 Punto de rocío. ........................................................................................................

4.3

....................................................................................... .................... 12 Contenido en humedad. ...................................................................

4.4

.................................................................................................... ........................................... 12 Humedad relativa.........................................................

4.5

......................................................... 13 Calor húmedo de una mezcla aire-vapor .........................................................

4.6

............................................................................................... ................................ 13 Volumen específico ...............................................................

4.7

............................................................................ ...... 14 Saturación adiabática del aire ......................................................................

4.8

Temperatura de bulbo húmedo .......................................................................... 14

5.

........................................................................................... ............................... 16 Diagrama Psicométrico. Psicométrico. ............................................................

TABLA DE ILUSTRACIONES. ........................................................................ 9 Ilustración 1.Temperatura del bulbo seco. ........................................................................

Ilustración 2.Diagrama Psicrométrico ............................................................................. 17 Ilustración 3.Humedad relativa y temperatura de bulbo húmedo ............................ 18 .

Ilustración 4.Entalpía y volumen específico ................................................................... 19 Ilustración 5. Diagrama Psicrométrico ............................................................................. 20 ..................................................................... ......... 21 Ilustración 6.Representación de procesos.............................................................

TABLA DE ECUACIONES.

Ecuación 1. Volumen específico del aire seco. ..................................................................... 7 Ecuación 2.Entalpía del aire seco . ......................................................... .......................................................................................... ................................. 8 Ecuación 3.Volumen específico del vapor de agua. ........................................................... 10 Ecuación 4.Entalpía del vapor de agua. ............................................................................... 10 Ecuación 5.Ley de G Gibbs-Dalton ibbs-Dalton.. ........................................................... .......................................................................................... ............................... 11 Ecuación 6.Contenido de humedad de la mezcla aire vapor. ........................................... 12 Ecuación 7. Humedad relativa.

.............................................................................................. ............................................................... ............................... 12

Ecuación 8. Calor húmedo de la mezcla aire- vapor. ......................................................... 13 Ecuación 9.Volumen especifico de la mezcla aire-vapor ................................................... 14 Ecuación 10.Saturación adiabática del aire. ........................................................................ 14 Ecuación 11. Ecuación de Carrier. ......................................................... ........................................................................................ ............................... 15

INTRODUCCION. En nuestra vida profesional tendremos que acondicionar equipos, industrias y hasta controlar procesos de manufactura de materiales, para mejorar la calidad del producto terminado. Para acondicionar el aire en un espacio, se requiere tener conocimientos básicos de las propiedades del aire y la humedad, realizar cálculos para el calentamiento o enfriamiento y hasta manejar instrumental especifico. Definimos entonces que es el acondicionamiento del aire, es un proceso de tratar el aire, de tal manera, que se controle su temperatura, humedad, limpieza y distribución, para que cumpla con los rrequisitos equisitos del espacio acondicionado.

Con

lo

indicado

anteriormente

las

operaciones

para

acondicionarlo serian: 1. Control de la temperatura. 2. Control de la humedad. 3. Filtrado, limpieza y purificación del aire 4. Circulación y movimiento del aire. El control de temperatura en verano se lograría mediante un sistema de refrigeración, en cuanto en invierno con un sistema de calefacción. El control de humedad en verano requiere de deshumidificación (quitar humedad) lo que se realiza al pasar el aire sobre la superficie de un evaporador. En invierno, se requiere humidificar, para agregarle humedad al aire en el sistema de calefaccionamiento. Las filtraciones del aire son las mismas en invierno y verano.

GENERALIDADES. 1. Definición. La psicometría que en su etimología griega ψυχροζ, (frío y metro) significa la medición del frío. Estas propiedades permiten explicar los diferentes procesos para lograr las condiciones de bienestar en el cuerpo humano y las condiciones de conservación en los procesos pr ocesos industriales (Pilatowsky Figueroa, 2002). Es el estudio de las propiedades de las mezclas de gas y vapor. La mezcla más frecuente en la industria alimentaria es la de vapor de agua-aire. (Brennan,

Bulters, & Cowell, 1998). Además (Canovás, 2010), menciona que es la ciencia que trata de las de las propiedades termodinámicas del aire húmedo y del efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el confort humano. La Psicrometría resulta entonces útil en el diseño y análisis de sistemas de almacenamiento y procesado de alimentos, diseño de equipos de refrigeración, estudio del secado de alimentos, estudios de aire acondicionado y climatización, torres de enfriamiento, y en todos los procesos industriales que exijan un fuerte control del contenido de vapor de agua en el aire.

2. Propiedades del aire seco. 2.1 Composición del aire. El aire es una mezcla de varios gases, cuya composición varía ligeramente en función de la posición geográfica y altitud (Singh & Heldman, 2009)

El aire es una mezcla gaseosa, cuya composición no cambia en una altura considerable. El aire está constituido básicamente por nitrógeno (N) en una proporción del 75.51% y de oxigeno (O2) con un 23.01%, el 1.48% restante lo constituyen el argón (A), anhidrido carbónico (CO2), hidrógeno (H2 ), Neón (Ne), Helio (He), Kriptón (Kr) y Xenón (Xe). Además de estos gases permanentes, el aire contiene cantidades variables de vapor de agua, debido a los procesos de evaporación y de anhidrido carbónico (CO2), debido básicamente a los procesos de combustión además de la generación de

ozono. Estos gases provocan efectos que impactan el medio ambiente, ya que su exceso crea ambientes de alta temperatura y toxicidad (Pilatowsky

Figueroa, 2002). 2.2 Volumen específico del aire seco El volumen específico del aire seco puede calcularse a partir de las leyes de los gases ideales. Entonces: Ecuación 1. Volumen específico del aire seco.

′

=

  

Fuente: (Singh & Heldman, 2009) donde ′ es el volumen específico del aire seco (m3/kg);  es la temperatura absoluta (K);  es la presión parcial del aire seco (kPa) y  la constante de los gases ([m3 Pa]/[kg K]) (Singh & Heldman, 2009).

2.3 Calor específico del aire seco. El calor específico, a 1 atm (101,325 kPa), del aire seco cpa dentro del intervalo de temperaturas comprendido entre -4 0 y 60°C varía desde 0,997 kJ/(kg K) hasta 1,022 kJ/(kg K). En la mayoría de los casos puede utilizarse el valor medio, 1,005 kJ/(kg K) (Singh & Heldman, 2009).

2.4 Entalpia del aire seco. La entalpia o contenido energético del aire seco es un término relativo que necesita la elección de un punto de referencia. En los cálculos psicrométricos la presión de referencia es la atmosférica y la temperatura de referencia es 0°C. Utilizando la presión atmosférica como referencia es posible utilizar la siguiente ecuación para calcular la entalpia específica:

Ecuación 2.Entalpía del aire seco. seco .

 = 1.005( −  )

Fuente: (Singh & Heldman, 2009)

donde  es la entalpia del aire seco (kJ/kg);  es la temperatura de bulbo seco (°C) y  es la temperatura de referencia, generalmente 0°C. (Singh &

Heldman, 2009). 2.5 Temperatura de bulbo seco. La temperatura de bulbo seco es la temperatura mostrada por un indicador de temperatura invariable. Dicha temperatura contrasta con la temperatura de bulbo donde el indicador se mantiene cubierto por una capa de agua. Siempre que se indique la temperatura sin ningún sufijo se entenderá que corresponde a la temperatura de bulbo seco (Singh & Heldman, 2009). Su unidad de medida es en grados centígrado (ºC), corresponde a la temperatura del aire normal en un condicionamiento de aire, y es la medida por termómetros ordinarios como los utilizados en casa. Como se indica en la Ilustración Nº2 (Canovás, 2010). La lectura corresponde al eje de las abscisas y su escala es en grados centígrados. Las líneas que se extienden verticalmente, desde la parte baja hasta la más alta de la gráfica permanecen constantes, porque cualquier punto a lo largo de una de estas líneas corresponde a la misma temperatura del bulbo seco indicada en la escala de la parte baja. Tomamos lectura del punto opuesto a modo de ejemplo al que le corresponde a una TBS de 22ºC.

Ilustración Ilustración 1.Temperatura 1.Temperatura del b ulbo seco.

Fuente: (Pilatowsky Figueroa, 2002).

3. Propiedades del vapor vapor de agua. agua. El aire de la atmósfera contiene siempre algo de humedad. El aire húmedo es una mezcla binaria de aire seco y vapor. El vapor en el aire es esencialmente vapor sobrecalentado a baja presión parcial y temperatura. Está claro que el aire contiene vapor sobrecalentado; sin embargo, bajo ciertas condiciones el aire puede contener gotas de agua en suspensión, fenómeno que se conoce generalmente como «niebla» (en inglés, foggy) (Singh &

Heldman, 2009). 3.1 Volumen específico del vapor de agua Por debajo de los 66°C, el vapor saturado o sobrecalentado sigue las leyes de los gases ideales, de manera m anera que para determinar sus propiedades puede utilizarse la ecuación de estado.

Ecuación 3.Volumen específico del vapor de agua. ′  =

  


donde  es la presión parcial del vapor del agua (kPa); ′ es el volumen específico del vapor de agua (m3/kg);  es la constante de los gases para el vapor de agua ([m3 Pa]/[kg K]) y  es la temperatura absoluta (K) (García

Cueto, 2007) 3.2 Calor específico del vapor de agua Está comprobado experimentalmente que el calor especifico t anto del vapor saturado como sobrecalentado no varía apreciablemente dentro del intervalo de temperaturas comprendido entre -71 y 124°C, tomándose generalmente un valor de 1,88 kJ/(kg K) (Singh & Heldman, 2009).

3.3 Entalpia del vapor de agua Para calcular la entalpia del vapor de agua se utiliza la siguiente expresión: Ecuación 4.Entalpía del vapor de agua.  = 2501 2501.4 .4 + 1.88 1.88( ( −  )


donde  es la entalpia del vapor de agua saturado o sobrecalentado (lcJ/kg);  la temperatura ambiente; y  la temperatura de referencia (°C)

(Pilatowsky Figueroa, 2002)

4. Propiedades de las mezclas aire-vapor Las moléculas de agua presentes en la mezcla aire-vapor ejercen, al igual que cualquier molécula de gas, una presión sobre las paredes que lo contienen.

Las mezclas aire-vapor no siguen estrictamente las leyes de los gases ideales, aunque éstas pueden utilizarse con suficiente precisión a presiones inferiores a 3 atm (Singh & Heldman, 2009).

4.1 Ley de Gibbs-Dalton. Las mezclas aire-vapor de agua existentes en la atmósfera siguen la ley de Gibbs-Dalton, de forma que la presión ejercida por una mezcla de gases es la misma que la suma de las que ejercerían los gases constituyentes por separado. El aire atmosférico se encuentra a una presión total igual a la presión barométrica. De la ley de Gibbs-Dalton.

Ecuación 5.Ley de G Gibbs-Dalton ibbs-Dalton..

 =  + 


donde  es la presión total o presión barométrica del aire húmedo (kPa); es la presión parcial ejercida por el aire seco (kPa) y  es la presión parcial ejercida por el vapor de agua (kPa).

4.2 Punto de rocío. El vapor de agua presente en el aire puede considerarse como vapor a baja presión. El aire se encontrará saturado cuando su temperatura sea la de saturación correspondiente a la presión parcial ejercida por el vapor de agua. Dicha temperatura del aire se denomina temperatura (o punto) de rocío. El punto de rocío puede determinarse mediante la tabla de vapor de agua; por ejemplo, si la presión parcial del vapor de agua es 2.064 kPa, la temperatura de rocío puede obtenerse directamente como la correspondiente a la temperatura de saturación; esto es, 18°C. El concepto de punto de rocío se expresa así: cuando una mezcla aire-vapor se enfría a presión y relación de humedad constantes se alcanza una temperatura en la que la mezcla se satura, y por debajo de la cual se produce

condensación de la humedad. La temperatura a la que comienza la condensación es la que se denomina temperatura de r ocío (Canovás, 2010)

4.3 Contenido en humedad. El contenido en humedad W (también denominada simplemente humedad) se define como la masa de vapor de agua por unidad de masa de aire seco. Las unidades en que se expresa el contenido en humedad son kg de agua/kg aire seco. Teniendo en cuenta que  =  -  Ecuación 6.Contenido de humedad de la mezcla aire vapor.  = 0.622

  − 


4.4 Humedad relativa La humedad relativa, Φ, es la relación entre la fracción molar del vapor de agua existente en una determinada muestra de aire húmedo y la existente en una muestra saturada a la misma temperatura y presión. Entonces:

Ecuación 7. Humedad relativa.

∅=

 

∅=

∗ 100 100 ;

 

∗ 100


donde  es la presión de saturación del vapor de agua. En condiciones en que se cumple la ley de los gases ideales, la humedad relativa puede expresarse también como el cociente entre la densidad del vapor de agua en el aire y la densidad del vapor de agua saturado a la temperatura de bulbo seco del aire. Entonces,

∅=

donde

 es

 

∗ 100

la densidad del vapor de agua en el aire (kg/m3) y

 la

densidad del vapor de agua saturado a la temperatura de bulbo seco del aire (kg/m3). Tal como su propio nombre indica, la humedad relativa no es una medida absoluta de la humedad presente en el aire sino que proporciona una medida de la cantidad de agua presente en el aire en relación con la máxima cantidad que puede existir en el aire saturado a esa temperatura (de bulbo seco). Dado que la máxima cantidad posible de agua en el aire se incrementa al aumentar la temperatura es necesario indicar dicha temperatura siempre que se exprese la humedad relativa (Singh & Heldman, 2009).

4.5 Calor húmedo de una mezcla aire-vapor El calor húmedo  se define como la cantidad de calor (kJ) que es necesario aplicar para aumentar 1 K la temperatura de 1 kg de aire seco más la del vapor de agua presente en el mismo. Teniendo en cuenta que el calor específico del aire seco es 1,005 kJ/(kg de aire seco K) y la del agua 1,88 kJ/(kg de agua • K), el calor húmedo de la mezcla aire -vapor de agua viene dado por Ecuación 8. Calor húmedo de la mezcla aire- vapor.

 = 1,005 + 1,88 W.


donde  es el calor húmedo del aire húmedo (kJ/[kg de aire seco K]) y W es la humedad (kg de agua/kg de aire seco) (Singh & Heldman, 2009).

4.6 Volumen específico Volumen específico es el volumen que ocupa 1 kg de aire seco más el del vapor de agua presente. Las unidades en que se mide son metro cúbico por kilogramo de aire seco (m3/kg).

Ecuación 9.Volumen especifico de la mezcla aire-vapor

1  ′ = (0.082 + 22.4 22.4)( )( + ) 29 18 (á, ): Fuente(á,

4.7 Saturación adiabática del aire El fenómeno de saturación adiabática del aire se aplica en el secado de alimentos por convección. El proceso de saturación adiabática puede visualizarse en el siguiente experimento. En una cámara bien aislada, el aire se encuentra en contacto con una gran superficie de agua. El aislamiento de la cámara asegura que no exista ganancia o pérdida de calor con respecto a los alrededores (condiciones adiabáticas). En este proceso, parte del calor sensible del aire que entra se transforma en calor latente. En las condiciones descritas, el proceso de evaporación del agua en el aire que produce sobresaturación al transformar en calor latente parte del calor sensible del aire que entra, se define como saturación adiabática (Canovás,

2010) La ecuación para la saturación adiabática es: Ecuación 10.Saturación adiabática del aire.  =

( −  ) (1,0 (1,005 05 + 1,88 1,88  )

+ 


4.8 Temperatura de bulbo húmedo Cuando se describen las mezclas aire-vapor se utilizan generalmente dos temperaturas de bulbo húmedo: la temperatura de bulbo húmedo Psicrométrico y la temperatura de bulbo húmedo terdinámica. Para el aire húmedo, los valores de ambas son aproximadamente iguales, aunque en otros sistemas gas-vapor las diferencias pueden ser importantes. La temperatura de bulbo húmedo psicrométrica es la que se alcanza cuando el bulbo de un termómetro de mercurio cubierto con un paño húmedo se

expone a una corriente de aire sin saturar que fluye a elevadas velocidades (alrededor de 5 m/s). O también, el termómetro con el bulbo cubierto con el paño húmedo puede moverse en el seno de aire sin saturar. Cuando el paño se expone a aire sin saturar, parte del agua se evapora debido a que la presión de vapor del paño húmedo saturado es mayor que la del aire sin

(Brennan, Bulters, & Cowell, 1998). saturar (Brennan, El proceso de evaporación consume calor latente del paño húmedo y produce un descenso de la temperatura del bulbo cubierto. Cuando la temperatura del paño desciende por debajo de la temperatura de bulbo seco del aire, el calor sensible fluye desde el aire hacia el paño y tiende a aumentar su temperatura. El estado estacionario se alcanza cuando el flujo de calor desde el aire hacia el paño es igual al calor latente de vaporización necesario para evaporar la humedad del paño. Esta temperatura de equilibrio, indicada por el termómetro de bulbo húmedo o por un sensor de temperatura convenientemente modificado, se denomina temperatura de bulbo húmedo (Singh & Heldman, 2009). Como se ha mencionado anteriormente, el movimiento de aire alrededor del paño húmedo es esencial para que éste alcance la temperat ura de equilibrio entre y  . En contraste con la temperatura de bulbo húmedo psicrométrica, la temperatura de bulbo húmedo termodinámica se alcanza cuando se satura adiabáticamente aire húmedo mediante la evaporación de agua. Para el caso del aire húmedo ambas temperaturas son casi iguales

(Singh &

Heldman, 2009) . La ecuación, desarrollada por Carrier, que relaciona presiones parciales y temperaturas de las mezclas aire-vapor ha sido ampliamente utilizada en los cálculos necesarios para determinar propiedades psicrométricas. La ecuación es: Ecuación 11. Ecuación de Carrier.  =  −

( −  )( −  ) 1555 1555.5 .56 6 − 0.72 0.722 2

Fuente: (Singh & Heldman, 2009) donde  es la presión parcial del vapor de agua a la temperatura de rocío (kPa);  es la presión barométrica (kPa);  es la presión de saturación del

vapor de agua a la temperatura del bulbo húmedo (kPa);  es la temperatura de bulbo seco (°C) y  es la temperatura de bulbo húmedo (°C).

5. Diagrama Psicométrico. Las diferentes propiedades del aire húmedo están relacionadas entre sí, de forma que a partir de dos cualesquiera es posible obtener el resto. Las representaciones gráficas de las ecuaciones de las diferentes propiedades del aire húmedo son representadas en el diagrama Psicrométrico. (Gráfico Nº1) En estos diagramas, cada estado del aire vendrá representado por un punto, y cada proceso Psicrométrico por una línea. Se consigue así una estimación rápida y precisa de la información necesaria en el estudio y diseño de equipos o procesos relacionados con la psicrometría. Además, permiten realizar cálculos en cualquier momento y situación. El aire es una mezcla de gases que rodea a la tierra. Este aire que envuelve a la tierra se conoce como atmósfera. El aire atmosférico es una mezcla de oxígeno, nitrógeno, bióxido de carbono, hidrógeno, vapor de agua, y un porcentaje muy pequeño de gases raros como argón, neón, ozono, etc. El aire, tiene peso, densidad, temperatura, calor específico y además, cuando está en movimiento, tiene momento e inercia. La humedad es un término utilizado para describir la presencia de vapor de agua en el aire, ya sea a la intemperie, o dentro de un espacio. La humedad está "en el aire", solamente en el sentido de que los dos, aire y vapor de agua, existen juntos en un espacio dado al mismo tiempo (Canovás, 2010).

Ilus trac ión 2.Diagram a Psi cr om é tric o


En la gráfica, la Temperatura de Bulbo Húmedo (TBH), cuya unidad de medida es en grados centígrados (ºC) corresponde a la temperatura del aire húmedo, tomada con un termómetro ordinario con una muselina alrededor del bulbo humedecida con agua limpia, la evaporación de esta agua disminuirá la lectura (temperatura) del termómetro, Mientras más seco este el aire, más rápido será la evaporación de la humedad de la mecha, Así la lectura de la temperatura del bulbo húmedo varía de acuerdo a qué tan seco esté el aire. La escala de la temperatura de bulbo húmedo, es la que se encuentra del lado izquierdo de la curva, cuyas líneas corren diagonalmente de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, en un ángulo de unos 30º de la horizontal. También son constantes porque todos los puntos a lo largo de una de estas líneas es la misma. (Canovás,

2010).

Ilustración 3.Hum 3. Hum edad relativa y temperatura de b ulbo húmedo húmedo .


En la carta Psicrométrico, las líneas de Humedad Relativa constante, son las líneas curvas que se extienden hacia arriba y hacia la derecha, disminuyendo su valor al alejarse de la línea de saturación del 100%. Se expresan en porciento, y corresponden a la relación del peso de vapor de agua con el vapor de agua necesario para saturar un kilogramo de aire seco a la temperatura del bulbo seco. Del ejemplo su valor Hr =42% (García Cueto, 2007). Si prolongáramos las líneas de bulbo húmedo como puede observarse en el siguiente gráfico , encontramos una nueva escala que corresponde a la Entalpia, esto es debido a que el calor total del aire depende de la temperatura del bulbo húmedo leemos en la escala lejana a la curva la Entalpia (QT), su valor es deQt= 9,8 Kcal/Kg (Pilatowsky Figueroa, 2002).

Ilus trac ión 4.Entalp ía y vo lu m en esp ecífic o


Las líneas ubicadas en un ángulo de aproximadamente a unos 60ª de la horizontal corresponde al Volumen Especifico (Ve), y su unidad es m3/Kg, y aumenta su valor de izquierda a derecha de la gráfica. A modo de resumen es en la gráfica Psicrométrica donde tenemos un número de líneas que se cruzan una con otra pudiendo referencia un punto dado con los diferentes valores constantes de las restantes propiedades del aire, como ser: 1. La temperatura de Bulbo Seco. 2. La temperatura de Bulbo Húmedo 3. La temperatura de Roció 4. La Humedad Absoluta 5. La Humedad Relativa 6. El volumen Específico 7. Entalpia Como podemos resumir en el siguiente gráfico.

Ilus trac ión 5. Diag ram a Psic ro m é tric o


Como se puede observar, es relativamente simple determinar las propiedades del aire en una carta Psicrométrico, conociendo dos (cualquiera) de ellas. Se requiere que, a partir de un punto dado en la carta, las demás propiedades se obtengan siguiendo una serie de líneas, que pueden ser horizontales, verticales, diagonales o curvas. La precisión del resultado, depende grandemente de la versión individual, la habilidad para trazar líneas y el método de interpolación. La interpolación significa obtener matemáticamente, los valores de los puntos que caen entre dos líneas; lo cual, en ocasiones, puede consumir una gran cantidad de tiempo y esfuerzo. Pero, el uso de la carta n o se limita solamente a determinar las propiedades de una muestra de aire, también se pueden calcular las cargas térmicas al calentar o enfriar la muestra de aire, con o sin humidificación o deshumidificación, cambios en el volumen, mezclas de aire, etc. Los distintos procesos quedan representados en la siguiente gráfica (Canovás, 2010).

Ilustración 6.Representación 6.Representación d e pro cesos .


Hasta ahora, hemos estado tratando con cantidades y presiones de aire y vapor de agua, en referencia de una misma temperatura. Se han mencionado los efectos de aumentar y disminuir la temperatura, para lo cual hay que agregar o quitar calor. Ahora debemos ver cuánto calor hay que agregar o quitar, para efectuar los cambios que queremos calcular para su estudio. De la misma manera que es necesario saber cuánta humedad y aire hay en las diferentes mezclas, también es necesario conocer cuánto calentamiento o enfriamiento se requiere, para hacer cambios en la condición de las mezclas de aire y humedad

(Pilatowsky Figueroa, 2002). Esto es tan cierto para las temperaturas en refrigeración (conservación y congelación), como lo es para las temperaturas del aire acondicionado para el confort humano. Si tuviéramos que considerar solamente calentar y enfriar el aire en

las

mezclas,

la

cantidad

de

calor

agregado

o

removido,

sería

comparativamente simple. Solo tendríamos que agregar o quitar «calor sensible» del aire. Puesto que el calor sensible en la mezcla proviene casito talmente del

aire, el contenido de calor por kilogramo de aire seco, es el mismo que el calor sensible de la mezcla, Es el contenido de humedad el que complica el problema. Esto no sería tan difícil, si la humedad permaneciera siempre como vapor, ya que siempre estaríamos tratando con el «calor sensible» del vapor. En la mayoría de las aplicaciones donde el aire y la humedad tengan que calentarse o enfriarse, algo del vapor de agua se vuelve líquido (condensado), o el agua líquida se evapora. Cuando un kilogramo de vapor de agua se condensa, libera cierta cantidad de kcal, mismas que debe absorber el equipo de enf riamiento. Cuando se evapora un kilogramo de agua, deben agregarse una cantidad cierta de kcal, las cuales deben ser suministradas por el equipo de calefacción. Esto se llama «calor latente» y la carga de este calor puede ser muy grande, algunas veces más grande que la carga completa de calor sensible requerida para cambiar la temperatura del aire y humedad. Por otra parte, la carga latente no incluye cambio de temperatura, sólo un cambio en el contenido de vapor a líquido. Para comprender un proceso como el de calentamiento y humidificación agregando o quitando calor sensible y latente se realizara un ejemplo que constará de dos pasos, primeramente, se iniciará el proceso donde se procede con el calentamiento y en el segundo ejemplo se concluirá humidificando la masa de aire (García Cueto, 2007).

BIBLIOGRAFIA. Brennan, J., Bulters, J., & Cowell, N. (1998). Las operaciones de la Ingenieria de los Alimentos (Tercera. Alimentos (Tercera. ed.). Zaragoza, España: Acribia. S.A. Canovás, J. L. (2010). Utilizacion del Diagrama Psicométrico. ACADEMIA Psicométrico. ACADEMIA,, 2336. Obtenido de http://www.academia.edu/14463542/Aplicaciones http://www.academia.edu/1446 3542/Aplicaciones_del_Diagrama_Psic _del_Diagrama_Psicro ro m%C3%A9trico García Cueto, E. (2007). ( 2007). Aplicación de modelos psicométricos para tests y medidas alternativas en psicometría. Psicothema, 8 (2), (2), 297-307. Obtenido de http://www.redalyc.org/pdf/727/727 http://www.redalyc.org/pdf/727/72780205.pdf. 80205.pdf. Pilatowsky Figueroa, I. (1-3 de julio de 2002). Psicrometría, metodos de humidificacion y dehumidificacion y sus aplicaciones en el diseño arquitectónico. Centro de Investigación en Energía; Universidad Nacional Autónoma de México. Obtenido México. Obtenido de http://www.uap.edu.pe/intranet/fac/material/24/20102BT2402242182401 04021/20102BT24022421824010402121077.pdf Singh, R., & Heldman, D. (2009). Introduccion a la Ingenieria de los Alimentos. Zaragoza: ACRIBIA.S.A.

PSICOMETRIA.pdf

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