Enunciado: Un teatro contiene un volumen de 1000 m³ de aire inicial (A) procedente del exterior, a una temperatura seca de 17ºC y una temperatura húmeda de 15ºC. Durante la función, el público asistente calienta el aire hasta unas condiciones (B) y lo humedece por evaporación adiabática de la transpiración hasta unas condiciones (C) de 27ºC de temperatura seca y del 65% de humedad relativa.
Calcular: Calcular todos los parámetros físicos del aire inicial (A), el aire calentado (B) y del aire humedecido (C).
C A B
Propiedad física Aire (A) inicial Aire (B) calentado Aire (C) humedecido Unidad física Temperatura seca 17 39 27 º C Humedad absoluta 10 15 kg/kgas Humedad relativa 80 22 65 % Temperatura húmeda Temp.de punto de rocío 13.8 20 Entalpía 42 64 kJ/kgas Volumen específico 0.830 0.875 0.865 m³/kg a.s. Volumen 1000 m³ Masa aire seco 1205 1142 1156 Kg a.s.
Calcular: 2.- Calcula el incremento de entalpía del aire calentado y el incremento de humedad absoluta del aire humedecido, así como la cantidad total de calor y agua aportada, indicando sus unidades.
D hAB = 64 - 42 = 22 kJ/kg a.s. wBC = 15 - 10 = 5 g/kg a.s. Q = DhAC · 1205 kg a.s. = 26510 kJ agua = 5 g/kg a.s.·1142 kg a.s. = 5710 g = 5.71 litros agua
Calcular: 3.- Calcula la proporción de una mezcla de aire (A) exterior con aire (C) humedecido, para resultar un aire (D) con temperatura seca de 24ºC.
mA + mC = 1 [coeficientes de la mezcla] tD = tA · mA + tC · mC = mA · 17 + (1-mA) · 27 = 24 mA ·(17 - 27) = 24 -27 mA = -3 / -10 = 0.3 = 30% aire A mC = 1 - 0.3 = 0.7 = 70% aire C wD = mA · wA + mC · wC = 0.3 x 10 + 0.7 x 15 = 13.5 g/kga.s.
C D A
Propiedad física Aire (A) inicial Aire (B) calentado Aire (C) humedecido Aire (D) Mezclado Unidad física Temperatura seca 17 39 27 24 º C Humedad absoluta 10 15 13.5 kg/kgas Humedad relativa 80 22 65 70 % Temperatura húmeda 20 Temp.de punto de rocío 13.8 18.2 Entalpía 42 64 58 kJ/kgas Volumen específico 0.830 0.875 0.865 0.860 m³/kg a.s. Volumen 1000 m³ Masa de aire s. 1205 1142 1156 1162 kg a.s.