Informe de Psicrometria Aniii

U

ST

RI AL I ZA R

Psicrometría

IND

PSICROMETRÍA CÁTEDRA

CATEDRÁTICO

: INGENIERÍA DE ALIMENTOS III

:

ALUMNOS:

Ing. BUENDÍA SOTELO LUZ

ALDANA HUARANGA. Michel CUEVA RUTTE, NELSON JURADO USCUCHAGUA,MELISSA RICSE JAUREGUI, ANANI SILVA RUIZ, JUANA

Huancayo-Perú

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

En el siguiente informe de prácticas que lleva por título “Psicrometría”, que es una rama de la ciencia que estudia las propiedades termodinámicas del aire húmedo y del efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el confort humano, debemos saber que el aire húmedo, está constituido por aire seco y vapor de agua. El aire tiene la capacidad de retener una cantidad variable de vapor de agua en relación a la temperatura del air5e .a menor temperatura menor, menor cantidad de vapor y a mayor temperatura mayor cantidad de vapor de agua: a presión atmosférica constante También se considera a la psicrometría como un método para controlar las propiedades termodinámicas del aire húmedo y se representa mediante el diagrama psicrometrico.ademas debemos saber que debemos estudiar la psicrometría ya que tiene mucha importancia porque el aire sea este atmosférico o acondicionado, no está completamente seco sino es una mescla con su fracción de vapor de agua. Por estar en contacto directo con los alimentos especialmente no protegidos (no empacados), leconfiere, de acuerdo a la naturaleza de este un comportamiento determinado de sorcion de agua. Por esta y otras razones que abundaremos en la revisión bibliografía nos trazamos los siguientes objetivos: 

Proporcionar los procedimientos y métodos pertenecientes para efectuar mediciones psicométricas del aire.



Poner en práctica los conocimientos teóricos adquiridos para adecuar equipos de medición.



Efectuar las mediciones psicométricas del aire húmedo.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

2.1.PSICROMETRÍA: Según la Página Web (2012) Psicrometría es una palabra que impresiona, y se define como la medición del contenido de humedad del aire. Ampliando la definición a términos más técnicos, psicrometría es la ciencia que involucra las propiedades termodinámicas del aire húmedo, y el efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y el confort humano. Ampliando aún más, incluiríamos el método de controlar las propiedades térmicas del aire húmedo. Lo anterior, se puede llevar a cabo a través del uso de tablas psicrométricas o de la carta psicrométrica. Las tablas psicrométricas ofrecen una gran precisión, ya que sus valores son de hasta cuatro decimales; sin embargo, en la mayoría de los casos, no se requiere tanta precisión; y con el uso de la carta psicrométrica, se puede ahorrar mucho tiempo y cálculos.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

Figura 1.- carta psicrometría Fuente: www.valycontrol.com.mx/mt/mt_cap_13.pdf 2.2.PSICRÓMETRO: Según la Página Web (2012) nos menciona en cuanto al psicrómetro, para asegurarse que la temperatura del bulbo húmedo registrada sea precisa, el flujo de aire sobre el bulbo húmedo debe ser bastante rápido. El dispositivo diseñado para girar un par de termómetros, uno de bulbo seco y otro de bulbo húmedo, se conoce como psicrómetro de onda. El instrumento consiste de dos termómetros, el de bulbo seco y el de bulbo húmedo. Para operarlo, la mecha se satura sobre el bulbo húmedo con agua limpia, o de preferencia, con agua destilada y se gira. Para tomar las lecturas con el psicrómetro de onda, se recomiendan los siguientes pasos: 1. Sumerja la mecha sobre el bulbo húmedo en el agua. Sólo una vez por cada determinación de la hr, pero nunca entre una lectura y otra. La evaporación progresiva de la humedad en la mecha, hasta que alcanza el equilibrio con la humedad en el aire, es el factor que determina la lectura de bulbo húmedo. 2. Gire el psicrómetro durante 30 segundos. Rápidamente tome las lecturas, primero en el termómetro de bulbo húmedo y luego en el de bulbo seco y anótelas. Gire de nuevo el psicrómetro, tomando lecturas a intervalos de 30 segundos durante cinco lecturas sucesivas, y anote las temperaturas en cada ocasión, o hasta que se haya obtenido la lectura más baja y que la última lectura revele una nivelación o curva de retorno. (Dos o más lecturas sucesivas casi idénticas). Según PILATOWSKY (2002) El psicrómetro se hace girar o se le induce una corriente de aire, esto provoca un enfriamiento y la temperatura del termómetro cubierto desciende primero rápidamente y después más lentamente hasta alcanzar un valor estacionario. La lectura registrada en Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría este punto es la temperatura de bulbo húmedo, la cual representa la temperatura de equilibrio los flujos de calor entre el aire y la gasa por calor sensible y las pérdidas de calor producidas por la evaporación del líquido en el gas. Estas pérdidas de calor provocan una disminución en la temperatura. La diferencia entre estas dos temperaturas dependerá del grado de saturación del aire. Entre más humedad contenga, la diferencia será menor, y en condiciones de saturación, la temperatura de bulbo seco será igual a la de bulbo húmedo. Con el conocimiento de estas dos temperaturas es posible calcular el valor de la humedad relativa. La figura 2 representa un psicrómetro.

Figura 2: Psicrómetro Según ESCUELA DE INGENIEROS AGRARIA (2005)

se hace

necesario, por tanto, disponer de instrumentos de medida de la humedad que permitan una lectura cómoda y que proporcionen una exactitud suficiente. A continuación se presentan los distintos aparatos utilizados para medir la humedad, clasificados según el método de medida utilizado.

 Psicrómetro y aspiropsicrómetro: Constan básicamente de dos termómetros, uno normal (seco) y otro con su bulbo permanentemente humedecido gracias a un paño o gasa mojados que lo recubre. El paño o gasa, Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría en forma de mecha, recibe el agua de un pequeño depósito en el que está sumergido el otro extremo del mismo. Este depósito presenta sólo un orificio para dejar paso a la mecha evitando la evaporación. Resulta conveniente que el termómetro esté ventilado, evitándose además los efectos de la radiación. Por ello, se suele utilizar un psicrómetro en forma de honda, como el mostrado en la figura, de manera que ambos termómetros giran mediante un movimiento manual. Más perfecto es el aspiropsicrómetro de Assmann, en el que el movimiento del aire se logra mediante un ventilador. Como se muestra en la figura, los dos termómetros son ventilados por la corriente de aire aspirada por un pequeño ventilador. Para rechazar la radiación se rodea a los termómetros con tubos niquelados. Como ya hemos indicado, la diferencia entre la temperatura del aire (o temperatura seca) y Th dependerá de la humedad del aire, permitiendo así medir ésta. En la mayoría de los casos, junto al psicrómetro se suministra una tabla con doble entrada (T y T-Th) que proporciona directamente la humedad relativa del aire. En caso de no disponer de tabla hay que recurrir a los cálculos necesarios (utilizando las ecuaciones anteriores) o bien a un diagrama psicrométrico.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

Figura 3.- psicrómetro y aspiropsicrómetro.  Higrómetros de cabello: Se basan en que los cabellos se expanden y contraen según sea la humedad relativa. Más concretamente, Saussure, su inventor, encontró que la variación de longitud del cabello es función lineal de la humedad relativa. Así, un cabello humano puede llegar a variar su longitud en un 2.5% cuando se produce una variación del 100% en la humedad relativa. En todo caso, habrá que tener en cuenta que el aumento de temperatura también influye en el aumento de longitud. A pesar del nombre genérico de higrómetros de cabello, actualmente se utilizan fibras sintéticas, cintas de madera, membranas diversas, etc. Los aparatos se construyen de forma que permitan medir exactamente la longitud del elemento utilizado, debiendo ser calibrado a diferentes humedades. Este tipo de higrómetro es muy adecuado para conseguir un higrógrafo, es decir, para el montaje de un sistema que permita registrar en papel las variaciones de humedad que se vayan produciendo.

Figura 4: higrógrafo de cabello  Higrómetro de punto de rocío: Como se muestra en la figura, consta de una placa metálica que es enfriada mediante evaporación de éter u otra sustancia volátil. Cuando se observan las primeras gotitas de líquido en su superficie, la temperatura del éter será la Tr del aire que está siendo usado para la evaporación. La mayor dificultad reside en determinar el momento en que comienza la condensación, por ello actualmente se utiliza algún

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría dispositivo electrónico (célula fotoeléctrica, por ejemplo) que detecte la aparición del rocío. Midiendo la temperatura en el exterior, y utilizando la ecuación o la gráfica de la presión de saturación, se obtiene la humedad relativa del aire.

Figura 5: Higrómetro de punto de rocío  Higrómetro químico: Consta de una serie de tubos que contienen alguna sustancia higroscópica, y por los que se hace circular un volumen conocido de aire hasta que éste queda prácticamente seco. La diferencia de masa de los tubos antes y después de haber hecho circular el aire, se deberá a la masa de vapor que se ha depositado. De esta forma se mide directamente la humedad absoluta.  Higrómetros eléctricos:Basados en que algunas sustancias (óxido de aluminio, algunos polímeros, etc.) varían su resistencia eléctrica superficial o su capacidad eléctrica en función de la humedad relativa del aire que les rodea. Permiten una medida cómoda y rápida, además de poder ser adaptados para volcar datos en un ordenador. Los higrómetros electrónicos están definidos en el apartado 5.5 de la norma UNE 100010 (1989), donde se indica que el error para humedades del 20% al 95% es del 2% al 3%, siendo de 0’3ºC en la medida de temperaturas (seca, húmeda y de rocío).

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

Figura 6: Higrómetro eléctrico A. AIRE: Según PILATOWSKY (2002) 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), anhídrido 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 anhídrido 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. Según ESCUELA DE INGENIEROS AGRARIA (2005) el aire es una mezcla de varios gases (entre los que destacan el nitrógeno y el oxígeno) a la que denominamos aire seco, más una cierta cantidad de agua en forma de vapor. Generalmente, el rango de presiones y temperaturas de interés para diversas aplicaciones es tan limitado que puede considerarse que tanto el aire seco como el vapor de agua se comportan como gases ideales. Además, se considera que el aire seco se comporta como si fuera un componente puro, por lo que las propiedades del aire húmedo pueden estudiarse en base Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría al conocimiento de las propiedades de mezclas de gases ideales, regidas principalmente por la conocida ley de Dalton. B. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DEL AIRE: Según PILATOWSKY (2002) Las propiedades de las mezclas vapor-gas o gases húmedos son estudiados por 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 industriales. Algunas de estas propiedades se pueden determinar experimentalmente, utilizando un psicrómetro o analíticamente, calculándola a través de ecuaciones, cuya representación gráfica se logra mediante la elaboración de un diagrama psicrométrico. D.1. Temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo. Las temperaturas de bulbo seco (Tbs) y bulbo húmedo (Tbh) de un gas húmedo se pueden determinar experimentalmente por medio de un psicrómetro que es un instrumento que contiene dos termómetros de mercurio idénticos, uno con el bulbo descubierto para medir la temperatura del aire y otro con el bulbo cubierto con una gasa humedecida. D.2. Temperatura de punto de rocío (Tr) Es la temperatura que alcanza una mezcla vapor-gas, cuando se enfría a presión constante, por debajo de la cual se forma la primera gota de vapor condensado persistiendo las condiciones de saturación. D.3. Volumen especifico del gas húmedo o volumen húmedo (VH ) Que se define por el volumen ocupado por la mezcla que contiene una unidad másica de gas, y se calcula a partir de la ecuación del estado gaseoso ideal, en donde P es la presión, V el volumen R es una constante y T la temperatura y M la masa del gas.

D.4. Calor especifico del gas húmedo o calor húmedo (CH ) Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría El calor específico que corresponde a una mezcla vapor-gas, se define como el calor que hay que suministrar a una unidad másica de gas y al vapor que contiene, para elevar un grado de temperatura, manteniendo la presión constante de acuerdo a la relación siguiente:

D.5. Entalpía especifica o húmeda (HH) Cuando un sistema cambia de un estado a otro puede perder o ganar energía bajo forma de calor (Q) y trabajo (W). Si en este cambio de estado, se incrementa el contenido energético del sistema (energía interna, ΔE) se tiene de acuerdo a la primera ley de la termodinámica:

Según

Página

Web

(2012)

tenemos

las

siguientes

propiedades

termodinámicas del aire: Cpa: Calor especifico de aire seco kJ.kg.K-1 Cpw: Calor especifico de vapor de agua kJ.kg-1.K-1 H: Entalpía Del aire húmedo kJ.kg-1 Ha Entalpía del aire seco kJ.kg-1 Hv: Entalpía de vapor de agua saturado kJ.kg-1 Lv: Calor latente de vaporización kJ.kg-1 P: Presión kPa Pa: Presión parcial de aire seco kPa PB: Presión barométrica o la presión total del aire húmedo kPa Pv: Presión parcial del vapor de agua kPa Pvw: Presión parcial de vapor de agua a temperatura de punto de rocío kPa Ps: Presión de saturación kPa Φ: Humedad relativa % Q: Calor J q : Velocidad de transferencia de calor kW R: Cte de los gases m3.Pa-1 kg-1.K-1 Ra: Cte de gases de aire seco m3.Pa-1 kg-1.K-1 T: Temperatura ºC TA: Temperatura Absoluta K Ta: Temperatura de aire del bulbo seco ºC Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría To: Temperatura de referencia ºC Tm: Temperatura del bulbo húmedo ºC Tpo: Temperatura del punto de rocío V: Volumen m3 V.a: Volumen especifico del aire seco m3.kg-1. V.v: Volumen especifico del vapor de agua m3.kg-1. W: Humedad absoluta kg de agua kg-1 aire seco xa: Fracción molar de aire seco xv: Fracción molar vapor de agua kg.m3.

C. DIAGRAMAS PSICROMÉTRICOS: Según ESCUELA DE INGENIEROS AGRARIA (2005) Las diferentes propiedades del aire húmedo están relacionadas entre sí, de forma que a partir de dos cualesquiera de las definidas anteriormente (T, X, HR, Tr , Th , v* , óΔh* ) es posible obtener el resto. Sin embargo, el uso de las diversas ecuaciones o aproximaciones puede complicar excesivamente el cálculo de las propiedades. Por ello, se ha impuesto en la práctica la utilización de diagramas, que no son más que las representaciones gráficas de las ecuaciones anteriores, y que se denominan diagramas psicrométricos. 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 principal inconveniente de los diagramas psicrométricos es que solamente pueden ser utilizados para la presión indicada (con un margen aproximado de un 10% arriba o abajo), es decir, es necesario construir un diagrama para cada presión total P. Otro

inconveniente

es

la gran cantidad

de

líneas

que

vienen

representadas, lo cual puede llevar al usuario inexperto a cometer errores fácilmente. Es necesario, por tanto, aprender a utilizar correctamente los mencionados diagramas. También hay que tener en cuenta que no están representadas las curvas para todos los valores posibles, por lo que en muchos casos será necesario interpolar. Finalmente, otro inconveniente es

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría que encontramos, al menos, tres diagramas distintos según las principales coordenadas (ejes) que se eligen. Resulta necesario, por tanto, aprender a utilizar cualquiera de ellos. Mostraremos aquí los diagramas Carrier, Mollier y ASHRAE para la presión atmosférica (101.3 kPa). a) Diagrama Carrier:  Representa la T (ºC) en el eje de abcisas (eje x) y la razón de mezcla o humedad (X, en kg de agua/kg de aire seco) en el eje de ordenadas (eje y, a la derecha).  La curva de saturación (HR = 100%) asciende hacia la derecha y representa el final del diagrama. En esta curva se localizan las temperaturas de termómetro húmedo y las temperaturas de rocío.  Las curvas de humedad relativa constante son similares a la de saturación, avanzando hacia abajo (tumbándose más) según disminuye la humedad del aire.  El volumen húmedo y las líneas de Th constante o isoentálpicas se representan por oblicuas de distinta inclinación. En realidad las líneas de Th constante son hipérbolas con una pequeña curvatura, por lo que parecen rectas.  En el caso de la entalpía se obtiene únicamente el valor de la entalpía húmeda en la saturación, siendo entonces necesario incluir otras curvas que dan la desviación correspondiente.  El calor húmedo no está representado, pero puede obtenerse fácilmente a partir de la ecuación psicrométrica para la entalpía húmeda.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

Figura 7: Diagrama Carrier b) Diagrama Mollier:  Es el más antiguo de los diagramas psicrométricos, ya que fue propuesto por R. Mollier en 1932. Actualmente se utiliza, sobre todo, en Alemania y Francia.  Representa la entalpía húmeda en el eje de ordenadas (a la izquierda) frente a la humedad X en abcisas. Las líneas de humedad constante son verticales, mientras que las isoentálpicas son rectas con pendiente negativa y paralelas entre sí.  Las isotermas son líneas rectas que arrancan del eje de ordenadas. La isoterma correspondiente a 0 ºC es horizontal, mientras que el resto de isotermas son líneas rectas con mayor pendiente a las temperaturas más altas.  Las curvas de humedad relativa constante parten de abscisas próximas al origen y van creciendo y separándose en abanico. La curva más cercana al eje horizontal es la de saturación.  Las líneas de volumen específico constante son rectas que parten del eje vertical, tienen pendiente negativa, aunque con menor inclinación que las isoentálpicas, y finalizan en la curva de saturación.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

Figura 8: Diagrama Mollier c) Diagrama ASHRAE:  Es el diagrama propuesto por la American Society of Heating, Refrigerating and AirconditioningEngineers (ASHRAE) y su empleo se está generalizando tanto en América como en Europa.  Es muy similar al tipo Carrier, siendo la principal diferencia el que aquí se representa directamente la entalpía húmeda, en lugar de la entalpía de saturación. Además se elimina la aproximación de considerar exactamente iguales a las líneas isoentálpicas (líneas continuas) y las de temperatura de termómetro húmedo (líneas discontinuas).

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

Figura 9: Diagrama ASHRAE

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

3.1. MATERIALES:

TERMÓMETRO DE BULBO HUMEDO

DOS TAPONES DE JEBE

TUBOS DE PVC

SOPORTE TERMÓMETRO DE BULBO SECO MATERIALES

VENTILADOR PISETA

Ingenieria de alimentos III

GASA

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

3.2. Métodos:

Pusimos en funcionamiento el ventilador que forzara la circulacion del aire sobre el bulbo de los termometros a una velocidad de 1.5 m/s

al cabo de 5 minutos se tomaron las lecturas de las temperaturas de los bulbos de los termometros

una ves obtenidos las temperaturas de los bulbos de los termometros pasamos a conocer las demas propiedades termodinamicas del aire por medio del programa PSICHR.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

4.1. RESULTADOS: 4.1.1 RESULTADOS A NIVEL DEL HUANCAYO: PLANTA PILOTO DE INGENIERIA QUIMICA (UNS CONICET) BAHIA BLANCA - ARGENTINA PSYCHROMETRIC PROPERTIES PSYCHR *********************************************************** ********************* DATA = T , TWB MODE = 12

UNIT SYSTEM =

ABSOLUTE HUMIDITY water/kg dry air

=

SI

.005752

SATURATION ABSOLUTE HUMIDITY water/kg dry air

=

.020221

kg kg

SATURATION PERCENTAGE

=

28.4477

per cent

RELATIVE HUMIDITY

=

29.1034

per cent

WET BULB ABSOLUTE HUMIDITY water/kg dry air DEW POINT TEMPERATURE Celsius

= =

.010057 .7249

kg degrees

DRY BULB TEMPERATURE Celsius

=

19.0000

degrees

WET BULB TEMPERATURE Celsius

=

8.5000

degrees

ENTHALPY dry air

Ingenieria de alimentos III

=

33731.6500

Joule/kg

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría ENTHALPY AT TWB Joule/kg dry air

=

DELTA H VAPORIZATION AT T Joule/kg water

=

2457206.00

DELTA H VAPORIZATION AT TDP Joule/kg water

=

2500806.00

DELTA H VAPORIZATION AT TWB Joule/kg water

=

2482256.00

DRY AIR ENTROPY * kg dry air)

=

33881.2300

67.7096

WATER VAPOR ENTROPY Joule/(K * kg water)

=

9263.1190

MOIST AIR ENTROPY Joule/(K * kg dry air)

=

136.0936

MOIST AIR EXERGY Joule/kg dry air

=

-6846.0280

MOIST AIR EXERGY LEVEL dry air

=

-10969.5600

VAPOR PRESSURE

=

639.38

SATURATION VAPOR PRESSURE AT T=

2196.92

HUMID VOLUME meters/kg dry air

=

1.21311

HUMID HEAT * kg dry air)

=

1017.71500

TOTAL PRESSURE

=

69769.00

Joule/(K

Joule/kg Pascal Pascal cubic Joule/(K Pascal

REFERENCE STATES : ----------------* ENTHALPY: SATURATED LIQUID WATER and GASEOUS AIR at total pressure and zero degrees Celsius * ENTROPY : Water = SATURATED LIQUID WATER at zero degrees Celsius Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría Air

=

DRY AIR at zero degrees Celsius and total pressure

4.1.2 RESULTADOS A NIVEL DEL MAR: PLANTA PILOTO DE INGENIERIA QUIMICA (UNS CONICET) BAHIA BLANCA - ARGENTINA PSYCHROMETRIC PROPERTIES PSYCHR *********************************************************** ********************* DATA = T , TWB MODE = 12

UNIT SYSTEM =

ABSOLUTE HUMIDITY water/kg dry air

=

.002610

SATURATION ABSOLUTE HUMIDITY water/kg dry air

=

SATURATION PERCENTAGE cent

=

RELATIVE HUMIDITY

SI

=

.013784 18.9379

WET BULB ABSOLUTE HUMIDITY water/kg dry air

19.2767 =

.006890

kg kg per per cent kg

DEW POINT TEMPERATURE Celsius

=

-4.4542

degrees

DRY BULB TEMPERATURE Celsius

=

19.0000

degrees

WET BULB TEMPERATURE Celsius

=

8.5000

degrees

ENTHALPY dry air

=

25757.6000

ENTHALPY AT TWB Joule/kg dry air

=

DELTA H VAPORIZATION AT T Joule/kg water

=

Ingenieria de alimentos III

Joule/kg

25907.6300 2457206.00

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría DELTA H VAPORIZATION AT TDP Joule/kg water

=

2836851.00

DELTA H VAPORIZATION AT TWB Joule/kg water

=

2482256.00

DRY AIR ENTROPY Joule/(K * kg dry air)

=

67.7096

WATER VAPOR ENTROPY Joule/(K * kg water)

=

10645.5900

MOIST AIR ENTROPY Joule/(K * kg dry air)

=

103.2992

MOIST AIR EXERGY Joule/kg dry air

=

-5042.0770

MOIST AIR EXERGY LEVEL Joule/kg dry air

=

-8455.9650

VAPOR PRESSURE

=

423.49

SATURATION VAPOR PRESSURE AT T= HUMID VOLUME meters/kg dry air HUMID HEAT Joule/(K * kg dry air) TOTAL PRESSURE

=

2196.92 .83112

= =

Pascal Pascal cubic

1011.82200 101325.00

Pascal

REFERENCE STATES : ----------------* ENTHALPY: SATURATED LIQUID WATER and GASEOUS AIR at total pressure and zero degrees Celsius * ENTROPY : Water = SATURATED LIQUID WATER at zero degrees Celsius Air = DRY AIR at zero degrees Celsius and total pressure

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría

4.2. DISCUCIÓNES:  Para poder hallar las temperaturas de bulbo seco y húmedo del aire, se utilizó un psicrómetro de flujo continuo, por la cual pasaba corriente de aire a 2m/s aproximadamente con ayuda de un ventilador. Esta velocidad es un valor promedio que se puede utilizar para poder hallar correctamente los valores de temperatura, y posteriormente las demás propiedades termodinámicas del aire.  Para tomar los valores de temperaturas de los bulbos seco y húmedo se tuvo que esperar que se encuentren constantes al paso de la corriente de aire, lo cual se dio a los 11 minutos de encender el psicrómetro. Esto pudo suceder tal vez porque la velocidad de la corriente de aire proporcionada por el ventilador no era constante.  La temperatura de bulbo seco que se obtuvo en el psicrómetro fue de 19 °C. Esta no tenía que variar con respecto a la temperatura que se leía antes de colocarla en el aparato (19,2 °C); pero como podemos observar la diferencia no es mucha y así que se trabajó con el valor hallado en el psicrómetro.  Al hallar las demás propiedades termodinámicas por los dos métodos (programa psicrométrico y cartas) se puede observar que los datos más precisos se obtiene en el programa, incluso con decimales; aunque con esto no queremos decir que no es bueno utilizar las cartas, sino por el contrario, los dos son de gran ayuda al momento de determinar las propiedades termodinámicas del aire. La semejanza entre estos dos métodos, es que ambos necesitan solo 2 propiedades termodinámicas para poder saber todas las demás características del aire.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría  Los datos que tomamos se trabajaron a una presión de 69769 Pa (nivel de Huancayo), pero con fines de aprendizaje se aplicaron también a 101325 Pa (nivel del mar). Al momento de comparar todos las propiedades para las distintas presiones, observamos que tanto la humedad relativa, humedad absoluta, temperatura de rocío, entalpía, presión de vapor y volumen específico son menores a nivel del mar. Esto nos quiere decir que a menor altura sobre el nivel del mar del lugar donde se realiza la prueba, menores serán los valores de las características termodinámicas obtenidas del aire.

 Se logró efectuar las mediciones de temperatura de bulbo seco y húmedo por el psicrómetro de flujo continuo.  Se logró hallar las propiedades termodinámicas con el programa psicrométrico y con la carta psicrométrica.  Los valores de las propiedades termodinámicas del aire aumentan cuando se realizan a alturas elevadas a nivel del mar.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría



Página web: www.valycontrol.com.mx/mt/mt_cap_13.pdf

 PILATOWSKY Figueroa Isaac (2002) Universidad Nacional Autónoma de México.PSICROMETRÍA, METODOS DE HUMIDIFICACION Y DEHUMIDIFICACION Y SUS APLICACIONES EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO (México).  ESCUELA DE INGENIEROS AGRARIA (2005), Termodinámica y Termotecnia, Psicrometría.

1. En función de los resultados obtenidos, ¿Cómo varían la TBS y TBH en función a las condiciones ambientales simuladas?

2. ¿Por qué desciende la temperatura en el termómetro de bulbo húmedo? La temperatura de bulbo húmedo se determina cubriendo el bulbo de un termómetro con franela o con un trapo húmedo y haciendo pasar aire rápidamente; en esta forma la humedad comienza a evaporarse. La temperatura del agua y el aire circundante baja proporcionalmente a la evaporación ocurrida. Si está seco el aire que rodea el termómetro la evaporación es rápida y el descenso de temperatura es grande, por si el contrario si el aire esta húmedo la evaporación es lenta y por lo tanto la diferencia de temperatura entre le bulbo seco y húmedo es pequeña. Si el aire está saturado no habrá evaporación ni bajara la temperatura En el bulbo húmedo del psicrómetro, se establecen dos flujos de calor, uno que entra, que corresponde al calor sensible debido al contacto con el aire y otro latente hacia el exterior provocado por la evaporación del líquido presente en la gasa. En un proceso continuo, Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría todo el calor transferido hacia la gasa se utiliza para vaporizar la masa del líquido Para determinar el calor necesario para causar la evaporación, se toma del calor sensible que contiene el agua depositada en la gasa disminuyendo en temperatura. Durante el proceso de evaporación

el

calor sensible se forma en calor latente de vaporización

3. ¿Cuáles son los factores que intervienen o influyen en el incremento o disminución del TBS y el TBH? La temperatura del bulbo seco es la medida del calor sensible del aire y la temperatura de bulbo húmedo es la cantidad de calor total contenido en el aire, por lo tanto los factores que influyen el incremento y disminución de la temperatura es el calor sensible y latente Calor sensible: Es la cantidad de calor que hace falta aportar a un fluido para modificar su temperatura, sin cambiar de fase. Calor latente: Es la cantidad de calor que hace falta aportar a un fluido para hacerlo cambiar de fase (por ejemplo, la vaporización o la condensación).

4. ¿Qué significado tienen las HR obtenidas en función a las condiciones simuladas? La humedad relativa es una medida de la cantidad de agua en el aire comparada con la cantidad de agua que el aire puede sostener a la temperatura existente cuando se mide Cuando el aire es más caliente, mayor cantidad de agua puede sostener. El punto de condensación es la medida de cuanto vapor de agua hay realmente en el aire. 5. ¿Cuál es la diferencia entre el punto de rocío y TBH?

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ

Psicrometría La temperatura de rocío indica la cantidad de humedad contenida en el aire. Es la temperatura a la cual el aire se satura cuando se enfría suponiendo que no hay aumento ni disminución de humedad. Si el aire se enfría a una temperatura menor que la del rocío empieza la condensación La temperatura de bulbo húmedo indica la cantidad de calor total contenido en el aire se expresa en grados Fahrenheit o centígrados.

Ingenieria de alimentos III

ING.BUEDIA SOTELO LUZ