UNIVERSIDAD TCNICA DE COTOPAXI CIENCIAS DE LA INGENIERA Y APLICADAS CARRERA DE INGENIERA ELECTROMECNICA

Estudiantes: ENRIQUEZ JENNY GAIBOR ERICKAsignatura:Refrigeracin y Aire acondicionadoTema: Clculo de la cantidad de Calor y Humedades

UNIVERSIDAD TCNICA DE COTOPAXICIENCIAS DE LA INGENIERA Y APLICADASCARRERA DE INGENIERA ELECTROMECNICA

Temperatura (T): Es una variable de estado de la materia relacionada con la energa cintica promedio de sus partculas, es decir La temperatura es lamedida del calorde un cuerpo.

Ejemplo:Supongamos que se tiene un ladrillo y lo calienta. Ahora el ladrillo tiene mayor temperatura. Veamos qu quiere decir esto de tener mayor temperatura.

DefinicionesCalentar una cosa significa hacer que sus molculas se muevan (vibren) ms rpido. Esa medida de la agitacin de las molculas se llama temperatura .Cuando nosotros tocamos algo y te quema, lo que ests sintiendo es el golpeteo de las molculas que chocan contra tu mano.

Calor (Q): El calor, se define como la energa cintica total de todos los tomos o molculas de una sustancia.El concepto de calor: se usa para describir la energa que se transfiere de un lugar a otro, es decir flujo de calor es una transferencia de energa que se produce nicamente como consecuencia de las diferencias de temperatura. Ejemplo:

Dale un martillazo con toda tu fuerza a una moneda. Fjate que queda calentita. Por qu?

Porque la energa cintica que tena el martillo se transform en calor, el calor es una forma de energa. Esa es la idea.

Definiciones

Calor especfico (c):El calor especfico es una cantidad que me dice cuntas kilocaloras hay que entregarle a un Kg de una substancia para lograr que su temperatura aumente en 1 C. Cada substancia tiene su propio calor especfico, con su respectiva unidad de medida cal/(g*C). Estos valores vienen predeterminados en unas tablas. Cantidad de calorEn resumen: Es una magnitud que me da una idea de la resistencia que opone un cuerpo a ser calentado o enfriado. (A cambiar su temperatura, digamos).

Calorimetra: Se denomina calorimetra a la medicin y el clculo de las cantidades de calor que intercambia un sistema.Por lo tanto la ecuacin que permite calcular intercambios de calor es:

Q = c m TDonde Q es el calor intercambiado por un cuerpo de masa m, constituido por una sustancia cuyo calor especifico es c, siendo T la variacin de temperatura experimentada.Si Q te da (+) el cuerpo recibi calor (se calent). Si Q te da (-) el cuerpo entreg calor. (Se enfri).

Cantidad de calorProblema 1. Calcular la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura a 10 Kg. De cobre de 25 C a 125 C

Resolucin:

m = 10 Kg. = 10000 gr. T1 = 25 C T2 = 125 C Co = 0.09 Cal/gr*C Q = m * Ce * (T2 T1) Q = 10000 gr. * 0.09 Cal/gr* C * (125 C - 25 C) Q = 900 * 100 = 90000 caloras Q = 90.000 caloras

Cantidad de calor Calor latente: Es un cambio de estado, la mayor parte de las sustancias tienen un punto de fusin al cual pasan de estado slido al lquido sin aumentar su temperatura.

Cantidad de calorCalor latente de fusin (lf):

Es La cantidad de calor que hay que darle a una substancia para derretirla (fundirla). Tenemos hielo, para derretirlo tenemos que entregar calor, en este caso vale 80 Kcal / Kg (u 80 cal / g). lf significa: para derretir 1 kg de hielo hay que entregar 80 kcalorias, y de manera viceversa para congelar 1 kg de agua hay que quitarle 80 kcal.

Calor latente de vaporizacin (lv):

Del mismo modo, cuando queremos evaporar el agua, el calor latente de vaporizacin para el agua es Lv = 540 cal / g (o kcal / kg). Esto significa que para evaporar un kg de agua hay que entregarle 540 kcal, y para condensar 1 kg de vapor hay que quitarle 540 kcal.

Calor latenteLa frmula que se usa para calcular la cantidad de calor que hay que entregarle a una cierta masa para que se derrita, se congele, se evapore o se condense es:Q=L*m

Donde, Q es el calor entregado, L es el calor latente de fusin o vaporizacin, y m es la masa. Esta frmula vale slo si el cuerpo cambia de estado.Tambin acordarse que mientras una substancia cambia de estado, la temperatura se mantiene constante. No aumenta ni disminuye.

Cantidad de calorProblema 2: Calcular la cantidad de calor que hay que entregarle a un cubito de hielo de 50 g que est a - 30 C para derretirlo y obtener agua a 0 C. Veamos. Primero tengo que llevarlo de 30 C a 0 C. La cantidad de calor a entregar es:Q = c*m (Tf -Ti ) = 0,5 cal/(g*c)* 50 g . [0 C (-30C)]Q= 750 cal.Para derretir el hielo se necesitar: Q = m. L = 80 cal / g . 50 gQ = 4000 cal Entonces la cantidad de calor total que necesito es 750 cal + 4000 cal.Qtotal= 4750 cal.

Cantidad de calorCalculo de cantidades de humedad

Aire es una mezcla de gases y vapor de agua. La cantidad de vapor de agua en el aire vara dependiendo de la localidad y las condiciones climatolgicas prevalecientes.La Psicrometra es el estudio de las propiedades termodinmicas del aire hmedo y el uso de estas propiedades para analizar condiciones y procesos que involucran aire hmedo.

El dimensionamiento de un sistema comn de aire acondicionado implica un gran nmero de clculos, por lo tanto tenemos una clara motivacin para efectuar esos clculos una vez, y presentar esos clculos en graficas que sean fciles de leer; dichas graficas reciben el nombre de Carta psicrometrica y se utilizan en aplicaciones de acondicionamiento de aire.Carta Psicrometrica

12Es la humedad del aire a determinada temperatura y %hr, se expresa en base seca como masa de vapor de agua por masa de aire.

Humedad absoluta (Y)

Es la mxima humedad que puede tener el aire a una determinada temperatura. Tambin se le conoce como la humedad a la cual el equilibrio entre fase gaseosa y la fase liquida existe.

Humedad de saturacin (Ys)

Es la relacin entre la presin parcial de vapor de agua en el aire (Pv) y la presin de saturacin que tendra a la misma temperatura (Ps), expresada en porcentaje.

Humedad relativa (Hr)

Es el volumen especfico del aire. (Reciproco de su densidad).

Volumen de aire seco (Va)

Es el volumen de la masa de aire seco ms el volumen de vapor de agua que contiene cuando est saturado.

Volumen saturado (Vs)

Es el volumen de la masa de aire seco ms el volumen de vapor de agua que contiene.

Volumen hmedo (Vh)

Es el calor especfico de la masa de aire ms la humedad que contiene.

Calor hmedo (Ch)

Es la temperatura actual del sistema gaseoso aire- vapor de agua. Es la temperatura que registra el termmetro. O es la temperatura que se tiene en el sistema a determinado porcentaje de humedad relativa.

Temperatura de bulbo seco (Tb)

Es la temperatura que adquiere una pequea cantidad de agua cuando se pone en contacto con una gran cantidad de aire en movimiento. La temperatura que registra el termmetro cuando el bulbo este envuelto por un lienzo de tela que est sumergida en agua y que est pasando atreves de le una gran cantidad de aire.

Temperatura de bulbo hmedo

Es la temperatura a la cual la mezcla de aire y vapor de agua empezara a condensar.

Temperatura de roci

EJEMPLO 3: Si En Un Determinado Proceso De Acondicionamiento De Aire Se Requiere Una Temperatura De Bulbo Seco De 50C Y Una Humedad Relativa Del 50%, Cules Sern Las Caractersticas De Esta Mescla De Vapor De Aire De Agua

Humedad absolutaCon las condiciones iniciales del problema tenemos que interceptar las curvas de temperatura y humedad relativa, entonces deberemos prolongar una linea horizontal hacia la derecha para poder leer el dato de humedad absoluta; dndonos un dato aproximado de: 0,044 kg de agua/kg de aire seco.

HUMEDAD ABSOLUTA

HUMEDAD ABSOLUTA

Humedad de saturacinSi prolongamos la lnea sobre los 50 grados hasta tocar la curva de saturacin, podemos leer el siguiente dato que seria el valor de la humedad de saturacin: 0,088 kg de agua/kg aire seco

Volumen de aire secoSi nos colocamos en la interseccion de la curva del volumen de aire seco, podemos leer el dato: 0,9 m/kg aire seco.

Volumen de saturacinSi nos ubicamos en la interseccion en la curva del volumen saturado puedo leer a la derecha el dato: 1,01 m/kg aire seco

Temperatura de bulbo hmedoAhora, si trazamos una lnea recta desde el punto de interseccin de la temperatura y humedad relativa, paralela a las curvas de bulbo seco, podemos interceptar la curva de saturacin y desde ah trazamos una recta hacia abajo y podemos ver el dato: 39C

Temperatura de bulbo hmedo

Temperatura de bulbo hmedo

Temperatura de rocioSi de nuestro punto de interseccin entre la temperatura de bulbo seco y la humedad porcentual trazamos una recta horizontal hasta tocar la curva de saturacin, entonces despus trazamos una lnea vertical hacia abajo y podemos leer el dato: 36C

Temperatura de rocio

Temperatura de rocio

Calor hmedoCon la humedad absoluta interceptamos la curva de calor hmedo para poder leer el dato: 0,26