Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

se denomina psicrómetro giratorio y se muestra en la figura 14-13. Normalmente
también se monta un termómetro de bulbo seco sobre el armazón de
este dispositivo, de manera que la temperatura de bulbo húmedo así como la
de bulbo seco puedan medirse de manera simultánea.
Los avances en la electrónica han hecho posible medir la humedad de una
manera rápida y confiable. Parece que los psicrómetros giratorios y los termómetros
de mecha húmeda se han vuelto cosa del pasado. Los dispositivos
electrónicos de medición de humedad actuales basados en el cambio de capacitancia
de una delgada película polimérica, a medida que absorben vapor de
agua, son capaces de identificar y mostrar digitalmente la humedad relativa
con 1 por ciento de precisión en cuestión de segundos.
En general, la temperatura de saturación adiabática y la temperatura de bulbo
húmedo no son iguales. Pero para mezclas de aire-vapor de agua a presión
atmosférica, la temperatura de bulbo húmedo es aproximadamnete igual a la
temperatura de saturación adiabática. Así, la temperatura de bulbo húmedo T bh
puede emplearse en la ecuación 14-14 en lugar de T 2 para determinar la humedad
específica del aire.
EJEMPLO 14-3 Las humedades específica y relativa del aire
Termómetro
de bulbo húmedo
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CAPÍTULO 14
Termómetro
de bulbo seco
Mecha de
termómetro de
bulbo húmedo
Las temperaturas de bulbo seco y de bulbo húmedo del aire atmosférico a una
presión de 1 atm (101.325 kPa) se miden con un psicrómetro giratorio. Se
establece que sus valores son de 25 y 15 °C, respectivamente. Determine a)
la humedad específica, b) la humedad relativa y c) la entalpía del aire.
FIGURA 14-13
Psicrómetro giratorio o higrómetro.
Solución Se proporcionan las temperaturas de bulbo seco y húmedo. Se
deben determinar la humedad específica, la humedad relativa y la entalpía.
Propiedades La presión de saturación del agua es de 1.7057 kPa a 15 °C, y
3.1698 kPa a 25 °C (tabla A-4). El calor específico a presión constante del
aire a temperatura ambiente es c p 1.005 kJ/kg · K (tabla A-2a).
Análisis a) La humedad específica ω 1 se obtiene con la ecuación 14-14,
c p T 2 T 1 2 h fg2
1
h g1
h f2
donde T 2 es la temperatura de bulbo húmedo y v 2 es
2
0.622P g2
P 2 P g2
0.622 1.7057 kPa
101.325 1.7057 kPa
0.01065 kg H 2 O >kg aire seco
Por lo tanto,
v 1 11.005 kJ >kg # ° C 23115 25 2° C 4 10.01065 2 12 465.4 kJ >kg 2
12 546.5 62.982 2 kJ >kg
0.00653 kg H 2 O/kg aire seco
b) La humedad relativa f 1 se determina con la ecuación 14-11a)
f 1
v 1 P 2
10.622 v 1 2P g 1
10.00653 2 1101.325 kP a 2
10.622 0.00653 2 13.1698 kP a 2
0.332 o 33.2%
c) La entalpía por unidad de masa de aire seco se determina con base en la
ecuación 14-12: