Aire atmosférico

TEMA 1.

1. AIRE SECO:

El aire seco es una mezcla de varios gases. Su composición general es la siguiente:

• Nitrógeno: 77%

• Oxígeno: 22%

• Dióxido de carbono y otros gases: 1%

En relación con su temperatura, el aire tiene la propiedad de retener cierta cantidad de vapor de agua. A menor temperatura, menor cantidad de vapor, y a la inversa: a mayor temperatura, mayor cantidad de vapor de agua, si se mantiene éste a presión atmosférica constante.

2. AIRE ATMOSFÉRICO

Mezcla ideal de diferentes componentes químicos. Puede considerarse como una mezcla de aire seco (mezcla de nitrógeno, oxígeno, argón entre otros, experimentalmente cp=1.005Jg 1K-1) más vapor de agua (que también puede considerarse como un gas ideal).

Es útil realizar está disociación del aire atmosférico por dos razones:

• El agua es el único componente del aire atmosférico que condensa en condiciones normales.

• La cantidad de vapor de agua en el aire atmosférico

3. HUMEDAD ESPECIFICA

Es la razón entre la masa de agua que contiene el aire atmosférico y la masa de aire seco:

4. RELATIVO DE AIRE

Es la razón entre la masa de agua que contiene el aire atmosférico y la masa de agua del aire saturado. Es decir es la razón entre el agua existente en el aire y la máxima que podría existir sin condensar:

5. TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCIÓ

Es la temperatura a la que empieza a condensar el vapor de agua si se enfría el aire atmosférico a presión constante. Durante este proceso la humedad específica permanece constante mientras que la relativa aumenta.

El punto de rocío se relaciona con fenómenos comunes como la escarcha, las rociadas, la condensación de agua en las paredes de recintos fríos, o el empañamiento de cristales.

6. TEMPERATURA DE SATURACIÓN

Es la temperatura del aire tras pasar por un saturador en el que se eleva la humedad relativa hasta un 100% de forma adiabática irreversible.

7. BULBO HÚMEDO

Se usa este dispositivo por su facilidad de construcción y manejo. El conocimiento de dos magnitudes intensivas como la temperatura del bulbo seco y la temperatura del bulbo húmedo permite determinar las propiedades del aire con ayuda de las expresiones anteriores.

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TEMA 2.

1. CONDUCTIVIDAD HUMANA

El cuerpo humano empleado como medio conductivo, en el cual la electricidad se propaga conectando una fuente de electricidad al mismo través de una serie de electrodos. Uno o más de estos electrodos podrían ser conectados, dispositivos electrónicos podrían ser conectados al cuerpo humano a través de una serie de electrodos adicionales, dispositivos como altavoces, pantallas, relojes, teclados entre otros.

2. ACONDICIOMANIEMTO DEL AIRE

El acondicionamiento de aire es el proceso que se considera más completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del aire adentro de los locales.

Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autónomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el frío y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la energía térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último caso, la producción de calor suele confiarse a calderas que funcionan con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas, que funcionan por compresión o por absorción y llevan el frío producido mediante sistemas de refrigeración.

3. PROCESO DE ACONDICIOMANIEMTO DEL AIRE

Para mantener una vivienda o una construcción industrial a la temperatura y humedad son necesarios algunos procesos definidos como "acondicionamiento de aire". Algunas veces dos o mas de estos procesos son necesarios para llevar el aire al nivel de temperatura y humedad que se desea. Varios Procesos de Acondicionamiento de Aire

• Calentamiento

La temperatura del bulbo seco aumenta, la humedad especifica es constante.

Enfriamiento La temperatura del bulbo seco disminuye, la humedad especifica es constante.

• Humidificación

La humedad especifica aumenta a temperatura constante.

• Deshumidificación

La humedad especifica disminuye a temperatura constante.

• Calentamiento Simple

La humedad especifica es constante pero la humedad relativa disminuye.

• Enfriamiento Simple

Se usa refrigerante o agua fría. Durante el enfriamiento simple, la humedad especifica permanece constante, pero la humedad relativa aumenta.

• Calentamiento con Humidificación

La humedad relativa baja, producto del calentamiento simple, se eliminan al humidificar el aire calentado.

4. MEZCLA DE GASES

Una mezcla de gases se presenta en los procesos de combustión interna y externa, el aire atmosférico (siempre que no exista condensación)

Existen dos maneras de especificar la composición de una mezcla de gases, dependiendo del análisis que se utilice para medir las proporciones, y son las siguientes:

Fracción Molar (Yi): Se define como la relación entre el número de moles del componente entre el número de moles de la mezcla; en este caso nos estamos basando en un análisis molar, pues como ya se mencionó lo que se está midiendo es el número de moles. La ecuación correspondiente sería:

Donde:

Esta ecuación nos indica, que al igual que la masa de varios componentes se pueden sumar, el número de moles también para obtener el número de moles totales de la mezcla. Además es obvio, recordar que al sumar las fracciones molares, el resultado debe igualarse a la unidad.

Fracción de masa (fmi): Se define como la relación entre la masa del componente entre la masa total de la mezcla; en este caso nos estamos basando en un análisis gravimétrico, donde la variable a medir en este caso es la masa. La ecuación correspondiente sería:

Donde:

Recordando que:

Siendo M= Masa molar aparente, también conocida como peso molecular, y está tabulada para los gases comunes. Si tenemos como dato la masa y el número de moles, también se puede determinar, por un simple despeje. Así pués, las unidades correspondientes para el peso molecular serían:

Kg/Kmol (sistema internacional)

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