Ejercicio 1

Datos∅ 1=0,3T 1=32° C+273,15=305,15KP=1013,2mbar=1,0132 ∙̄ 100=101,32kPa

Cpagua=1,82kJ

kg ∙ K

Cpaire=1,0kJ

kg ∙K

Flujo másico del aire en la torre

Presión de saturación del agua

Pg1@32 °C=4,799kPa

Presión de vapor del agua

Pv 1=∅ 1∙ Pg1=0.3 ∙4,799=1,44 kPa

Humedad absoluta del agua

ω1=0,622∙ Pv 1

P−Pv1

= 0,622 ∙1,44101,32−1,44

=8,853×10−3 kgagua

kgaire Seco

Volumen especifico del aire Seco

Pa=P−Pv 1=101,32−1,44=99,88kPa

R=0,287 kPa∙m3

kg ∙ K

va=R ∙T 1Pa1

=0,287 ∙305,1599,88

=0,877 m3

kgaireSeco

Densidad del aire húmedo

va=0,877m3

kg

ρa=1va

=1,14kgaireSeco

m3

ρa Humedo=ρa+ρa ∙ω1=1,14+1,14 ∙8,853×10−3=1,15

kgaire Humedom3

Entalpia

hg1@32 °C=2559,2kJkg

h1=Cpaire ∙T 1+hg1 ∙ω1=1 ∙32+2559,2∙8,853×10−3

h1=54,65kJ

kgaire Seco

Punto de roció

T r=T sat@Pv=12,294 °C

Calor extraído para llegar a saturación:

hg2@Tr=2471,816kJkg

h=Cpaire ∙T r+hg2 ∙ω1=1 ∙12,294+2471,816 ∙8,853×10−3

h2=34,177kJ

kgaire Seco

q=(h1−h2 )=54,65−34,177=20,473 kJkgaire Seco

Temperatura del bulbo húmedo:

Por la carta psicométrica para humedad relativa de 30% y temperatura de 32°C

T bh=19,25 °C

Ejercicio 2

Datos∅ 1=0,65T 1=25 °C+273,15=298,15K∅ 2=1T 2=12° C+273,15=285,15K

Presión de saturación del agua a la entrada

Pg1@25 °C=3,1698kPa

Presión de vapor del agua a la entrada

Pv 1=∅ 1∙ Pg1=0.65 ∙3,1698=2,06kPa

Humedad absoluta del agua a la entrada

ω1=0,622∙ Pv 1

P−Pv1

= 0,622 ∙2,06101,32−2,06

=0,013kgagua

kgaire Seco

Calor especifico del aire a 25°C

Cpaire1=1,005kJ

kg ∙ ° C

Entalpia del aire a la entrada

hg1@25 °C=2546,5kJkg

h1=Cpaire1 ∙ T 1+hg1 ∙ω1=1,005 ∙25+2546,5 ∙0,013

h1=58,23kJ

kgaire Seco

Presión de saturación del agua a la salida

Pg2@12 °C=1,419kPa

Presión de vapor del agua a la salida

Pv 2=∅ 2 ∙Pg2=1∙1,419=1,419 kPa

Humedad absoluta del agua a la entrada

ω2=0,622∙ Pv 2

P−Pv 2

= 0,622 ∙1,419101,32−1,419

=8,835×10−3 kgaguakgaireSeco

Calor especifico del aire a 12°C

Cpaire 2=1,004kJ

kg ∙° C

Entalpia del aire a la salida

hg2@12 °C=2522,84kJkg

h2=Cpaire2 ∙ T 2+hg2 ∙ω2=1,004 ∙12+2522,84 ∙8,835×10−3

h2=34,337kJ

kgaire Seco

Entalpia del agua saturada aire a la salida

hw=hf @12 °C=50,406kJkg

Cantidad de agua condensada

ω1∙ma=ω2 ∙ma+mw

mw

ma

=ω1−ω2=0,013−8,835×10−3=4,165×10−3

kgagua

kgaire Seco

Calor transferido

q=h1−h2−(ω1−ω2 )hw=58,23−34,337−4,165×10−3 ∙50,406

q=23,683 kJkgaireSeco

Ejercicio 3

DatosT bh=20 °C+273,15=293,15KT bs=35 °C+273,15=308,15K

Por el grafico

Humedad relativa

∅ 1=0,25

Humedad absoluta

ω1=8 ,7gagua

kgaire Seco

Volumen especifico del aire Seco

va=0,87m3

kgaireSeco

Entalpia del aire a la entrada

h1=57,5kJ

kgaire Seco

Punto de roció

T r=11,8 °C

Mediante el método analítico

Humedad relativa: solo puede ser por carta psicométrica

∅ 1=0,25

Presión de saturación

Pg1@35 °C=5,6291kPa

Presión de vapor del agua

Pv 1=∅ 1∙ Pg1=0.25 ∙5,6291=1,407kPa

Humedad absoluta del agua

P=101,32 kPa

ω1=0,622∙ Pv 1

P−Pv1

= 0,622 ∙1,407101,32−1,407

=0,008759k gagua

kgaire Seco∙1000=8,759

gaguakgaire Seco

Volumen especifico del aire Seco

Pa=P−Pv 1=101,32−1,407=99,913 kPa

R=0,287 kPa∙m3

kg ∙ K

va=R ∙T 1Pa

=0,287 ∙308 ,1599,913

=0,885 m3

kgaire Seco

Entalpia del aire a la entrada

Cpaire@35 °C=1,005kJ

kg ∙ °C

hg@25°C=2564 ,5kJkg

h1=Cpaire1 ∙ T 1+hg ∙ω1=1,005 ∙35+2564,5 ∙0,008759

h1=57,637kJ

kgaire Seco

Punto de roció

T r=T sat@Pv=11,895 °C