ENTALPIA DEL AIREENTALPIA DEL AIRE

La entalpia total del aire húmedo es igual a la suma de la entalpia del aire seco, más la entalpia del vapor de agua contenido en la mezcla.

ht = hs + hL

Donde ht – entalpia total del aire en BTu/lba

Donde hs – entalpia del aire seco en BTu/lba

Donde hL – entalpia del vapor de agua en BTu/lba

El cambio de entalpia de una libra de aire seco al variar la temperatura de t1 a t2 tiene un valor de:

hs = Cp (t2 –t1)

Donde Cp – calor especifico del aire (0.24BTu/lb°F)t1 – temperatura inicial en °Ft2 – temperatura final en °F

Si se toma como referencia 0°F, el valor de la entalpia de una libra de aire seco será:

hs = Cpt

A la entalpia del aire seco se le llama también calor sensible del aire y se suele representar por la letra qs; para M lb/h de aire se tiene:

qs = MCptqs = Mhs

La entalpia del vapor de agua contenido en la mezcla multiplicada por la cantidad de vapor da el calor total del vapor de agua o calor latente

hL = Wvhv

Donde Wv – libras de vapor contenidas en 1 libra de aire secohv – entalpia del vapor de agua en Btu/lbv, tomado de las tablas

o bien,

hL = Wd φ hv

el calor latente total de M libras por hora de aire será de

qL = MhL

qL = MWd φ hv

la entalpia total entonces tendrá el valor:

ht = Cpt + Wd x φ x hv

el calor total de M libras por hora de aire tiene el valor de

Qt = qs + qL

Mht= Mhs + MhL

Qt = M (Cpt + Wd φ hv)

El valor de hv puede tomarse como 1060 BTu/lbv para cálculos de problemas prácticos, o sea

Qt = M (Cpt + Wd x φ x 1060)

El valor de hv también puede encontrarse usando las siguientes expresiones:

Para temperaturas de 70°F a 150°F

hv = 1060.5 + 0.45t

para temperaturas por debajo de 70°F

hv = 1061.7 + 0.439t

Sustituyendo

Qt = MCpt + (1061.7 + 0.439t) Wd x φ

El calor total contenido en el vapor de agua a varias temperaturas esta tabulado en las tablas de propiedades de vapor de agua y aire a bajas presiones, y debe tomarse en cuenta que en este caso el calor tabulado es el calor total (entalpia total), o sea el calor del agua mas el calor latente de vaporización.

Como el valor total de la mezcla es realmente el calor sensible del aire seco mas el calor total del vapor o sea la entalpia del agua mas el calor latente, y en muchas tablas la toman como calor sensible del aire mas calor latente sin tener en cuenta la entalpia del liquido, existen ciertas diferencias no muy importantes debido a que el calor de liquido es muy pequeño.

PROBLEMAPROBLEMA

Encuentre a entalpia del aire a 40°F, 29.92 pulgadas de Hg, con φ=60%.

ht = Cpt + Wdhvφht = 9.596 + 0.005194 x 1077.2 x0.6ht = 12.95 Btu/lb