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TERMODINÁMICA
VII PSICROMETRÍA
Serie de
Problemas
Diapositiva 1
Ing. Carolina Reid ([email protected])
Ing. Eduardo Peralta ([email protected])
Termodinámica - UNQ - Unidad VII - Serie de Problemas - 200901.VII.P
Unidad VII Serie de Problemas
TERMODINÁMICA
Problema 1
Una muestra de aire húmedo de 1 kg, a 21 ºC, 1 bar y con 70 % de humedad relativa, se
enfría a 4 ºC
C a presión constante.
constante Determinar:
a - La humedad absoluta inicial en kg de vapor de H2O/kg de aire seco
Rta = h = 0,011 kg vapor /kg aire seco
b - La temperatura de rocío en ºC
Rta = Tr = 15,4 °C
c - La cantidad de H2O que condensa en kg
Rta = m cond = 0,00578 kg
Problema 2
Una corriente de aire (PM = 0,029 kg/mol) de 150 m3/min con 88 % de humedad relativa
y 12 ºC de temperatura circula por un conducto saliendo a 32 ºC. La presión permanece
constante y no se añade ni se quita H2O. Determinar:
a - El calor intercambiado en kJ/min
Rta = Q = 3723 kJ/min
b - La humedad relativa a la salida
Rta = φ = 25%
Problema 3
Resolver el problema anterior usando el diagrama psicrométrico.
Rta = Q = 3672 kJ/min - φ = 25%
Problema 4
Una corriente de 280 m3/min de aire húmedo (PM = 0,029 kg/mol) a 30 ºC y 50 % de
humedad relativa, se satura a 10 ºC en un proceso adiabático. El condensado sale
también a 10 ºC. Determinar:
a - El caudal de aire seco en kg/min
Rta = ma = 320 kg/min
b - La cantidad de condensado en kg de H2O/min
Rta = mw = 1,92 kg/min
Problema 5
En un proceso adiabático de se enfrían y humidifican 8500 m3/h de aire (PM = 0,029
kg/mol - Cp = 1,005 kJ/kg K) con 10% de humedad relativa, desde 38 ºC a 21 ºC. La
presión permanece constante. El H2O se agrega a 21 ºC y se evapora totalmente en la
corriente de H2O. Determinar:
a - El caudal de H2O de reposición en kg/h
Rta = mw = 67,34 kg/h
b - La humedad relativa del aire a la salida.
Rta = φ = 65%
Problema 6
Una corriente de 142 m3/min de aire (PM = 0,029 kg/mol) a 5 ºC y con una humedad
absoluta de 0.002 kg de vapor de H2O /kg de aire seco, se mezcla con una corriente de
425 m3/min a 24 ºC y 50 % de humedad relativa. La presión permanece constante.
Determinar:
a - La humedad absoluta de la mezcla
Rta = h = 0,0075 kg vapor /kg aire seco
b - La temperatura de la mezcla en ºC.
Rta = T = 20 °C
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Ing. Eduardo Peralta ([email protected])
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TERMODINÁMICA
Problema 7
Resolver el problema anterior usando el diagrama psicrométrico.
Problema 8
Una mezcla de aire y vapor de H2O está contenida en un recipiente cerrado y rígido de
35 m3 de volumen a 1,5 bar, 120ºC y φ = 10%. La mezcla se enfría a volumen constante
hasta que su temperatura se reduce a 22ºC. Determinar:
a - La temperatura de rocío del estado inicial, en ºC
Rta = Tr = 60 °C
b - La temperatura a la cual comienza la condensación, en ºC.
Rta = Tc = 56 °C
C
c - La cantidad de H2O condensada en kg
Rta = mw = 3,146 kg
d - El calor cedido en el proceso en kJ, considerando que no se realiza trabajo durante el
enfriamiento y no hay cambios en las energías cinética y potencial.
Rta = Q cedido = - 10608 kJ
Problema 9
En un humidificador con inyección de vapor entra aire húmedo a una temperatura de
22ºC y con una temperatura de bulbo húmedo de 9ºC. El flujo másico de aire seco es de
90 kg/min. El vapor de H2O se inyecta saturado a 110ºC y a un ritmo de 52 kg/h. No hay
intercambio de calor tonel entorno y la presión es constante e iguala 1 atm a lo largo del
proceso. Determinar en la salida:
a - La humedad específica
Rta = h = 0,01163 kg vapor /kg aire seco
b - La temperatura en ºC
Rta = T = 25°C
Problema 10
En un deshumidificador que opera de modo estacionario, entra aire húmedo a 20ºC y
60% de humedad relativa, con un caudal de 250 m3/min. El aire húmedo pasa sobre un
serpentín de enfriamiento y parte del vapor de H2O se condensa. El condensado sale
saturado a 10ºC. El aire húmedo saturado sale en una corriente separada a la misma
temperatura. No hay pérdida apreciable de energía por transferencia de calor al entorno y
la presión permanece constante a 1,013
1 013 bar.
bar Se desprecian los cambios de las energías
cinética y potencial y W = 0. Determinar con la ayuda del diagrama psicrométrico:
a - El flujo másico de aire seco en kg/min
b - La cantidad de H2O que se condensa en kg de H2O/kg de aire seco
c – La capacidad de refrigeración necesaria en toneladas (1 ton= 211 kJ/min)
Problema 11
Se deben acondicionar 50 m3/min de aire húmedo que se encuentra a 28ºC y 70% de
humedad relativa hasta 24
24ºC
C y 40% de humedad relativa.
relativa Para ello se enfría primero el
aire hasta saturación y luego se lo calienta a humedad absoluta constante por medio de
una resistencia. Calcular utilizando el diagrama psicrométrico y la tabla A-2:
a - La temperatura a la que se debe enfriar el aire
b - La cantidad de calor que se debe entregar en la segunda etapa.
Datos:
h = mv / ma
φ = Pv / Pvs
PM aire = 0
0,0289
0289 kg/mol
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