5. HUMEDAD Y PSICROMETRIA

La psicrometría es una ciencia que estudia la humedad del aire y su influencia en los procesos y el confort del ser humano, se basa en el asombroso hecho de que a una presión definida, y conocidos dos datos es posible establecer las principales propiedades del aire húmedo:

Propiedades del aire húmedo

_________________________________________________________________________

Temperatura de bulbo seco (Dry bulb): es la temperatura normal, usando un termómetro cuyo bulbo se encuentra seco

Temperatura de bulbo húmedo (Wet bulb): es la temperatura medida con un termómetro cuyo bulbo se encuentra humedecido con agua,  

Punto de rocío (Dew point): Cuando el aire húmedo es enfriado a presión constante, llegará a una temperatura a la cual aparecerá la primera gota de agua o rocío, en ese momento el aire se encontrará saturado y habrá llegado al punto de rocío, mediante este procedimiento se puede hablar de temperatura de rocío. Sin embargo, también es posible llegar al punto de rocío mediante el aumento de presión del aire, ya que a mayor presión el aire posee una menor capacidad de contención de vapor de agua, en dicho caso se habla de presión de rocío.

En el punto de rocío, se tiene que la humedad relativa del aire es 100%, la temepratura del bulbo húmedo y seco son iguales a la temperatura de rocío 

Humedad relativa (%): Es la relación entre la humedad del aire y la humedad que tendría si estuviese saturada a la misma temperatura, una humedad relativa del 100 % significa que se ha llegado al punto de saturación, o en otras palabras que el aire no puede recibir más humedad que la que ya contiene, en este punto la presión parcial del vapor de agua es igual a la presión de vapor del agua a la temperatura del sistema.

Humedad específica: Hace referencia al contenido de humedad en masa o molar (dependiendo de las unidades usadas para la construcción de la gráfica o tabla), por unidad másica o molar de aire seco; tenga en cuenta que todas las propiedades específicas en una tabla o gráfica psicrométrica están con base de aire seco (base seca), 

Entalpia específica: Corresponde a la cantidad de energía que contiene la mezcla aire-vapor, suele estar por unidades energéticas por unidad de masa o mol de aire seco, al igual que la humedad específica.

Volumen específico: Permite conocer el volumen que ocupa la mezcla vapor-aire, por unidad de másica o molar de aire seco; recuerde que las propiedades específicas representan las características de la mezcla vapor-aire y no solo las del aire seco, aunque estén expresadas en base seca.

http://efrainpuerto.wordpress.com/

Por medio del uso de tablas o diagramas psicrométricos es posible establecer las propiedades de la mezcla vapro-aire con solo conocer tres variables (3 grados de libertad), normalmente las tablas y diagramas se construyen para una presión de terminada (presión de trabajo, que suele ser la presión atmosférica), con lo que es posible conocer todas las propiedades estableciendo solo dos variables más.

http://www.coolerado.com/products/psychometric-charts/

Para descargar la carta psicrométrica a las condiciones de Bogotá haga click en la imagen.


para acceder a un banco de datos con diferentes cartas de diversas fuentes haga click aquí:

A manera de ejemplo tenemos el siguiente ejercicio de secado usando carta psicrométrica.

Enunciado:

Se requiere secar un material sólido  de 30% a 5% de humedad en una cámara de secado, empleando aire a 88°C y una humedad relativa del 3%. El aire sale de la cámara de secado a 35°C y con 80% de humedad relativa.

Se obtienen 100 kg/h de producto seco y el aire está a 1 atm de presión.

Determine el flujo másico de todas las corrientes y el flujo volumétrico del ventilador si éste se instala a la salida de la cámara de secado.

Se recomienda realizar una primera visualización con sonido de la presentación, procurando entender todos los pasos del mismo, para luego de un corto tiempo de descanso realizar el ejercicio sólo con la ayuda del enunciado, la carta psicrométrica y el enunciado.

Una vez realizado, se deben comparar los resultados, de ser muy diferentes tome un descanso y luego busque los errores cometidos sobre sus hojas apuntes, haciendo uso de la presentación, encuentre los errores cometidos y liego de un tiempo intente iniciar desde cero para la resolución, repita este procedimiento hasta asimilar todos los conceptos y aclarar todas las dudas.

Haga uso de la carta para altas temperaturas disponible haciendo click aquí.

Si lo quiere también se tiene disponible una versión en excel del ejercicio resuelto, para acceder a él haga click aquí.