Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 14
relativa del ambiente es cercana a 100 por ciento. La sudoración prolongada sin
ninguna ingestión de fluidos producirá deshidratación y reducirá el sudor, lo que
conduce a un aumento en la temperatura del cuerpo y a la insolación.
Otro factor importante que influye en la sensación de comodidad es la
transferencia de calor por radiación entre el cuerpo y las superficies circundantes
como paredes y ventanas. Los rayos del sol viajan por el espacio por
radiación. Usted se calienta enfrente de una hoguera incluso si el aire entre
usted y ella es bastante frío. De la misma manera, en un cuarto caliente usted
sentirá frío si la superficie del techo y de las paredes está a una temperatura
considerablemente menor. Esto se debe a la transferencia térmica directa entre
su cuerpo y las superficies circundantes mediante radiación. Los calefactores
radiantes se emplean para calentar lugares en los que es difícil hacerlo, como
los talleres de reparación de automóviles.
La comodidad del cuerpo humano depende de tres factores: la temperatura
(bulbo seco), la humedad relativa y el movimiento del aire (Fig. 14-19). La temperatura
del ambiente es el indicio más importante de la comodidad. La mayor
parte de la gente se siente cómoda cuando la temperatura del ambiente está entre
22 y 27 °C (72 y 80 °F). La humedad relativa también tiene un efecto considerable
en el bienestar, pues influye en la cantidad de calor que un cuerpo puede
disipar por evaporación. La humedad relativa es una medida de la capacidad del
aire para absorber más humedad. La humedad relativa alta retarda el rechazo de
calor por evaporación, y la humedad relativa baja lo acelera. La mayoría de la
gente prefiere una humedad relativa de 40 a 60 por ciento.
El movimiento del aire también desempeña un papel importante en la comodidad
humana. Elimina el aire caliente y húmedo que se forma alrededor del
cuerpo y lo sustituye con aire fresco. En consecuencia, el movimiento del aire
mejora el rechazo de calor tanto por convección como por evaporación. El movimiento
del aire debe ser suficientemente intenso para eliminar calor y humedad
de la vecindad del cuerpo, pero al mismo tiempo debe ser apacible para no sentirlo.
La mayoría de la gente se siente bien si la velocidad del aire es de
aproximadamente 15 m/min. El movimiento del aire a muy alta velocidad
ocasiona incomodidad. Por ejemplo, un ambiente a 10 °C (50 °F) con vientos
de 48 km/h se siente tan frío como un ambiente a 7 °C (20 °F) con vientos de
3 km/h debido al efecto de enfriamiento del cuerpo por el movimiento del aire
(el factor de enfriamiento del viento). Otros factores que influyen en la sensación
de comodidad son la limpieza del aire, el olor, el ruido y el efecto de radiación.
14-7 PROCESOS DE ACONDICIONAMIENTO
DE AIRE
Para mantener una vivienda o una construcción industrial a la temperatura y
humedad deseadas son necesarios algunos procesos definidos como “acondicionamiento
del aire”. Estos procesos incluyen el calentamiento simple (elevar
la temperatura), el enfriamiento simple (reducir la temperatura), la humidificación
(agregar humedad) y la deshumidificación (eliminar humedad). Algunas
veces dos o más de estos procesos son necesarios para llevar el aire al nivel
de temperatura y humedad que se desea.
Diversos procesos de acondicionamiento de aire se ilustran en la carta psicrométrica
de la figura 14-20. Advierta que los procesos de calentamiento y
enfriamiento simple aparecen como líneas horizontales en esta gráfica, puesto
que el contenido de humedad del aire permanece constante (v constante)
durante estos procesos. El aire se calienta y humidifica en el invierno y se
enfría y deshumidifica en el verano. Observe cómo aparecen estos procesos
en la carta psicrométrica.
FIGURA 14-19
Un ambiente cómodo.
23 °C
f = 50%
Movimiento del aire
15 m/min
Blondie © Reimpreso con autorización especial de
King Features Syndicate
Enfriamiento
Enfriamiento y
Humidificación
deshumidificación
Deshumidificación
Calentamiento y
humidificación
Calentamiento
FIGURA 14-20
Varios procesos de acondicionamiento
de aire.