Termodinámica 2003     

Practica

Unidad Temática 9                                  

AIRE HUMEDO

 

Problema 1

Un tanque contiene 21 Kg de aire seco y 0,3 Kg de vapor de agua a 30°C  y 100 Kpa de presión total. Determinar:

a)      la humedad absoluta (o específica)

b)      la humedad relativa

c)      el volumen del tanque

Respuesta: a) 0,0143 Kg agua / Kg aire seco ; b) 51,8% ; c) 37,74 m3.

 

Problema 2

Un cuarto contiene aire a 20°C y 98 Kpa y una humedad relativa de 85 %. Determinar:

a)      la presión parcial del aire seco

b)      la humedad específica del aire seco

c)      la entalpía por unidad de masa de aire seco

Respuesta: a) 96,01 Kpa ; b) 0,01288 Kg vapor / Kg aire seco ; c) 52,79 KJoule / Kg.

 

Problema 3

Determinar la masa de aire seco y el vapor de agua contenida en un local de 120 m3 a 98 Kpa, 23°C y 50% de humedad relativa

Respuesta: ma = 136,45 Kg ; mv = 1,23 Kg

 

Problema 4

El aire de una habitación tiene una temperatura de bulbo seco de 22°C  y una temperatura de bulbo húmedo de 16°C. Suponiendo una presión de 100Kpa. Determinar:

a)      la humedad absoluta (o específica)

b)      la humedad relativa

c)      la temperatura del punto de rocío

d)      la entalpía

Respuesta: a) 0,00901 Kg agua / Kg aire seco ; b) 57,9% ; c) 12,3°C ; d) 45 KJoule / Kg aire seco.

 

Problema 5

En un cuarto el aire está a 1 atm, 32 °C y 60% de humedad relativa. Mediante el diagrama Psicrométrico determinar:

a)      la humedad específica

b)      la entalpía

c)      la temperatura del bulbo húmedo

d)      la temperatura de rocío

e)      el volumen específico del aire

Respuesta: a) 0,01825 Kg agua / Kg aire seco ; b) 78,5 KJoule / Kg aire seco ; c) 25,5°C ; d) 23,5°C ; e) 0,89 m3 / Kg.

 

 

 

Problema 6

En un cuarto el aire tiene una presión de 1 atm, una temperatura de bulbo seco de 24°C y una temperatura de bulbo húmedo de 17°C. Con el diagrama Psicrométrico determinar:

f)        la humedad específica

g)      la entalpía

h)      la humedad relativa

i)        la temperatura de rocío

j)        el volumen específico del aire

Respuesta: a) 0,0095 Kg agua / Kg aire seco ; b) 485 KJoule / Kg aire seco ; d) 13°C ; e) 0,855 m3 / Kg.

 

Problema 7

En una sección de calentamiento entra aire a 95 Kpa, 15°C y 30% de humedad relativa a razón de 6m3 / min y sale a 25°C.

Determinar:

a)      la transferencia de calor en la sección de calentamiento en KJoule / min

b)      la humedad relativa del aire a la salida

Respuesta: a) 68,35 KJoule / min ; b) 16,1%

 

Problema 8

En una sección de enfriamiento de 40 cm de diámetro entra aire a 1 atm, 32°C y a 30% de humedad relativa y 18 m/s. El calor se extrae del oire a razón de 1200 KJoule / min. Determinar:

a)      la temperatura de salida

b)      la humedad relativa de salida del aire

c)       la velocidad de salida

Respuesta: a) 24,41°C ; b) 46,6% ; c) 17,94 m / s.

 

Problema 9

Aire a 1 atma, 15 ºC y 60% de humedad relativa se calienta primero hasta 20 ºC en la sección de calentamiento y luego se humidifica introduciendo vapor de agua. El aire sale de la sección de humidificación a 25ºC y 65% de humedad relativa. Determinar:

a)      la cantidad de vapor añadida al aire en kg/kg de aire seco.

b)      la cantidad de calor transferido al aire en la sección de calentamiento.

Respuesta: a) 0,0066 kg/kg aire seco ; b) 5.1 KJoule / Kg

 

Problema 10

Dos corrientes de aire se mezclan permanente y adiabáticamente. La primer corriente entra a 32ºC y 40% de humedad relativa y a razón de 20 m3/min; en tanto que la segunda entra a 12ºC y 90% de humedad relativa, a razón de 25 m3/min. Suponga que el proceso de mezcla, sucede a una presión total es de 1 atma. Determine a la salida:

a)      la humedad absoluta

b)      la humedad relativa

c)      la temperatura de bulbo seco

d)      la relación de flujo de mezcla en volumen

Respuesta: a) 0,0096 Kg agua / Kg aire seco ; b) 63,5% ; c) 20,6°C ; d) 45 m3 / min

 

Problema 11

Una torre de enfriamiento va a enfriar 60 kg/s de agua liquida de 40 a 26ºC. En la torre entra aire atmosférico a 22 y 16ºC de temperatura de bulbo seco y húmedo respectivamente y sale a 34ºC con humedad relativa del 90%. Con el diagrama Psicrompetrico,  Determinar:

a)      la relación de flujo de aire dentro de la torre

b)      la relación de flujo de masas de agua que se pierde por evaporación (agua de reposición)

Respuesta: a) 45,23 m3 / s ; b) 1.16 Kg / s