PSICROMETRIA

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Semana

9

CL

2300463284

Datos informativos

Curso

Tercero A

Tema

Realizar un organizador grafico incluyendo los elementos mas importantes de la psicrometria.

Materia

Operaciones Unitarias Transferencia de calòr

Autor

Ruben Almendariz

Instituto Superior Tecnològico Tsàchila.

PSICROMETRIA

El porcentaje de saturación (o porcentaje de humedad), es un término que algunas veces se confunde con la humedad relativa. El porcentaje de saturación, es 100 veces la relación del peso de vapor de agua con el peso del vapor de agua necesario para saturar un kilogramo de aire seco a la temperatura del bulbo seco.

Porcentaje de Saturación

Propiedades del Aire

Aire Saturado (con Humedad) Hasta ahora, hemos supuesto que el vapor de agua en el cuarto está saturado. El cuarto está también lleno de aire seco, así que esta condición se refiere a "aire seco saturado con humedad", o algunas veces solamente a "aire saturado". Ninguno de estos términos es correcto, porque el aire en sí permanece seco, solamente está mezclado con el vapor de agua saturado. Pero estos términos son convenientes, y pueden usarse, si tenemos en mente la verdadera condición que representan.

Si el aire seco se calienta, se expande; y su densidad disminuye, cuando la presión permanece constante. Inversamente, si se enfría el aire seco, aumenta su densidad. Aún más, las temperaturas, densidades, volú- menes y presiones, todas varían proporcionalmente. En la tabla 13.1, se muestran las propiedades del aire seco a la presión atmosférica, en un rango de temperaturas de -15oC a 50oC.

El aire, no es un vapor saturado que esté cercano a temperaturas donde pueda ser condensado. Es siempre un gas altamente sobrecalentado, o más precisamente, es una mezcla de gases altamente sobrecalentados.

La capa más cercana a la tierra se llama tropósfera, y va desde el nivel del mar hasta los 15 kms. La capa que se extiende desde los 15 hasta los 50 kms, se llama estratósfera. La capa de los 50 kms hasta los 95 kms, se llama mesósfera, y de los 95 a los 400 kms, se llama ionósfera.

El aire es una mezcla de gases incolora, inolora e insabora que rodea a la tierra. Este aire que envuelve a la tierra se conoce como atmósfera. Se extiende hasta una altura de aproximadamente 645 kms, y se divide en varias capas.

Mediciones psicrométricas

Los estándares de calibración

Calibración mediante solución saturada de sal

Calibración del psicrómetro

Dificultad de la medición precisa de la humedad

La medición de la humedad es uno de los problemas más difíciles en la metrología básica. De acuerdo con la Guía de la OMM, "Las precisiones alcanzables para la determinación de la humedad que figuran en la tabla se refieren a los instrumentos de buena calidad que son bien operados y mantenidos.

Cartas psicrométricas. Cálculo de la humedad relativa

Las cartas psicrométricas son unos gráficos especiales de doble entrada, que a partir de la temperatura ambiente y de la temperatura de bulbo húmedo, permiten determinar la humedad relativa del aire.

El psicrómetro permite conocer dos temperaturas (la del aire ambiente y la del bulbo húmedo), pero en realidad no facilita una lectura directa de la humedad relativa del aire.

FUNCIONAMIENTO

En el caso de los psicrómetros digitales, el propio aparato realiza de forma automática los cálculos necesarios, presentando los resultados en una pantalla numérica.

El húmedo es sensible a la evaporación de agua, y debido al enfriamiento que produce la evaporación, medirá una temperatura inferior. Si hay poca diferencia entre una y otra temperatura, hay poca evaporación, lo cual indica que la humedad relativa es alta.

La humedad relativa del aire se calcula a partir de la diferencia de temperatura entre ambos aparatos.

Los psicrómetros constan de un termómetro de bulbo húmedo y un termómetro de bulbo seco.

Termómetro de Bulbo Húmedo Básicamente, un termómetro de bulbo húmedo no es diferente de un termómetro ordinario, excepto que tiene una pequeña mecha o pedazo de tela alrededor del bulbo. Si esta mecha se humedece con agua limpia, la evaporación de esta agua disminuirá la lectura (temperatura) del termómetro. Esta temperatura se conoce como de «bulbo húmedo» (bh).

Termómetro de Bulbo Seco El confort humano y la salud, dependen grandemente dela temperatura del aire. En el acondicionamiento de aire, la temperatura del aire indicada es normalmente la temperatura de «bulbo seco» (bs), tomada con el elemento sensor del termómetro en una condición seca. Es la temperatura medida por termómetros ordinarios en casa. Hasta este punto, todas las temperaturas a que nos hemos referido han sido temperaturas de bulbo seco, tal como se leen en un termómetro ordinario, excepto donde nos hemos referido específicamente a la temperatura del punto de rocío.

El volumen del espacio puede sacarse midiéndolo. A éste se le agregará el aire fresco requerido para ventilación. La temperatura puede tomarse con un termómetro ordinario pero preciso.

Humedad

Humedad Específica

La humedad específica, o también llamada contenido de humedad, es el peso de vapor de agua en gramos por kilogramo de aire seco (o bien, granos por libra). La humedad específica, se refiere a la cantidad de hume- dad en peso, que se requiere para saturar un kilogramo de aire seco, a una temperatura de saturación (punto de rocío) determinada.

Humedad absoluta

El término "humedad bsoluta" (ha), se refiere al peso del vapor de agua por unidad de volumen. Esta unidad de volumen, generalmente es un espacio de un metro cúbico (o un pie cúbico). En este espacio, normalmente hay aire también, aunque no necesariamente. La humedad relati- va está basada en la humedad absoluta, bajo las condi- ciones establecidas; es decir, la humedad relativa es una comparación con la humedad absoluta a la misma temperatura, si el vapor de agua está saturado. Tanto la humedad absoluta, como la relativa, están basa- das en el peso del vapor de agua en un volumen dado.

Humedad relativa

Humedad Relativa La humedad relativa (hr), es un término utilizado para expresar la cantidad de humedad en una muestra dada de aire, en comparación con la cantidad de humedad que el aire tendría, estando totalmente saturado y a la misma temperatura de la muestra. La humedad relativa se expre- sa en porciento, tal como 50%, 75%, 30%, etc.

TIPOS DE PSICROMETRO

Psicrómetros digitales

También son dispositivos basados en la comparación de las temperaturas de un bulbo seco y otro húmedo.

Psicrómetro meteorológico

Se trata de aparatos utilizados en las estaciones meteorológicas de los distintos organismos oficiales encargados de la toma de registros meteorológicos.

Psicrómetro de Assmann

Este aparato dispone de un ventilador accionado por un pequeño motor eléctrico o de cuerda, que genera un flujo constante y uniforme de aire alrededor de los dos termómetros, mejorando notablemente la uniformidad de las condiciones de las lecturas efectuadas. También está pensado para efectuar mediciones de campo.

Psicrómetro giratorio

Está diseñado como un instrumento portátil, ideado para efectuar mediciones de campo. Los termómetros utilizados son de mayor precisión que en los modelos de pared. El giro del aparato produce un flujo forzado del aire alrededor de los termómetros, reduciendo el tiempo necesario para la obtención de la lectura combinada de las dos temperaturas.

Psicrómetro de pared

Suelen ser dispositivos sencillos, pensados para su uso doméstico. Utilizan termómetros de precisión moderada, y no disponen de un control efectivo sobre el flujo del aire a su alrededor

Todos los distintos tipos de psicrómetros están basados en el mismo principio físico:

Las principales diferencias entre ellos están relacionadas con la precisión de los termómetros utilizados, y con las condiciones del flujo de aire que circula a su alrededor.

permiten deducir, como ya se ha señalado, la humedad relativa del aire a partir de la diferencia de temperatura entre un termómetro seco y otro húmedo

Definicion

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, psicro- metría 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.

Las acciones importantes involucradas en la operación de un sistema de aire acondicionado son:

1. Control de la temperatura. 2. Control de la humedad. 3. Filtración, limpieza y purificación del aire. 4. Circulación y movimiento del aire.