CAPÍTULO 13 Mezclas de gas-vapor y acondicionamiento de aire.
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CAPÍTULO
13Mezclas de gas-vapory acondicionamientode aire
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13-1
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-1El Cp del airese puedesuponerconstante a1.005 kJ/(kg · °C) en el rangode temperatura de –10 a 50°Ccon un error inferior al 0.2por ciento.
AIRE SECO
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13-2
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-2A temperaturas inferiorees a 50C, las h = líneas constantes coinciden conlas T = líneas constantes en la región de vapor supercaliente de agua.
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13-3
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FIGURA 13-4Para el aire saturado, la presión de vapor es igual a la presión de saturación del agua.
AIRE
aire seco
aire no saturado
aire saturado
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13-4
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-5La humedad específica es la cantidad real de vapor de aguaen 1 kg de aireseco, mientrasque la humedad relativa es larazón de lacantidad real de humedad en elaire a la cantidad máxima queel aire puede contener a la temperaturaque tenga.
AIRE
máx
aire secoHumedad específica:
Humedad relativa:
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13-5
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-6La entalpía del aire húmedo (atmosférico) se expresa por unidad de masa de aire seco, no por unidad de masa de aire húmedo.
Aire seco
de aire seco
Humedad
aire seco
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Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-8Enfriamiento a presión constante del aire húmedo,y la temperaturadel punto de rocío en el diagramaT-s del agua.
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FIGURA 13-11El proceso de saturación adiabática y su representación en un diagrama T-s del agua.
Agua líquida
Aire nosaturado
Aire saturado
Agua líquida a T2
Temperatura de saturación
adiabática
Temperatura de punto de rocío
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FIGURA 13-12Arreglo simplepara medir la temperaturade bulbo húmedo
Termómetroordinario
Temperaturade bulbohúmedo
Flujode aire
Mecha
Agualíquida
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FIGURA 13-14Esquema para una gráfica psicrométrica.
Líne
a de
satu
raci
ón ф
= 1
00%
Temperatura de bulbo seco
Hum
edad
esp
ecíf
ica,
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FIGURA 13-15Para el aire saturado, las temperaturas de bulbo seco, húmedo y del punto de rocío son idénticas.
Línea de saturación
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FIGURA 13-20Distintos procesos de acondicionamientode aire.
Enfriamiento
Hum
idif
icac
ión
Calentamiento
Des
hum
idif
icac
ión
Enfria
miento
y
desh
umidi
ficac
ión
Calenta
miento
y
desh
umidi
ficac
ión
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13-12
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-21Durante el calentamiento simple la humedad específica permanece constante, pero la relativa disminuye.
Serpentines decalentamiento
Aire
Calor
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13-13
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-22Durante el enfriamiento simple la humedad específica permanece constante, pero la relativa aumenta.
= constanteEnfriamiento
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13-14
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FIGURA 13-23Calentamiento de la humidificación.
Sección decalentamiento
Aire
Sección dehumidificación
Serpentines decalentamiento
Humidificador
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FIGURA 13-24Gráfica esquemática y psicrométrica para el Ejemplo 13–5.
Serpentines decalentamiento
Humidificador
AIRE
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FIGURA 13-25Gráfica esquemática y psicrométrica para el Ejemplo 13-6.
Serpentines de enfriamiento
Remoción delcondensado
CondensadoAIRE
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FIGURA 13-27Enfriamiento vaporizador.
AIRE CALIENTEY SECO
AIRE FRÍOY HÚMEDO
Agualíquida
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Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.FIGURA 13-29Cuando se mezclan adiabáticamente dos corrientes de aire en estados 1 y 2, el estadode la mezcla se encuentra en la línea recta que conecta los dos estados.
Secciónde mezcla
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13-19
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FIGURA 13-31Torre de enfriamiento de contraflujo de arrastre inducido.
SALIDA DE AIRE
ENTRADADE AIRE
AGUA
CALIENTE
AGUA
FRÍA
VENTILADOR
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Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar.
13-20Crédito de la fotografía: Yunus Çengel
FIGURA 13-33Laguna de rocío.