Mezclas no reactivas
Una mezcla no reactiva es
aquella que no sufre un cambio en su composición química en ningún momento. La
mas utilizada en el estudio de la termodinámica es la mezcla aire-vapor de
agua. Estas mezclas deben analizarse con otro enfoque ya que el vapor de agua
en el aire esta muy cerca de la condensación.
En termodinámica
analizaremos el aire atmosférico
como una mezcla de aire seco (sin
nada de vapor de agua) y vapor de agua. Esta visualización del aire atmosférico
surge del hecho de que en la atmosfera el aire seco permanece mas o menos
constante pero es la humedad (el vapor de agua en el) la que cambia
constantemente.
A temperaturas entre -10°
y 50°C ambos gases pueden modelarse como un gas ideal y por lo tanto las
propiedades como la presión y entalpia totales de la mezcla pueden
calcularse a partir de la suma de las presiones o entalpias parciales del vapor
de agua y del aire seco.
P = Pa + Pv
H = Ha + Hv
La humedad específica se
entiende como el cociente de la masa de vapor de agua sobre la masa de aire
seco. Las unidades se dejan en Kg v / Kga.
La humedad
relativa es el cociente de cuanta agua hay en el aire y cuanta agua podría
haber. Se expresa en porcentaje y es muy importante para el confort humano ya
que una humedad relativa de 100% significa que el aire no podrá absorber mas
agua por lo que no podremos transpirar y nos sentiremos asfixiados.
La capacidad del aire para absorber agua varía con la
temperatura, cuanto mayor sea una, la otra incrementara. Note que la humedad específica
puede permanecer constante mientras que la humedad relativa varía con la
temperatura.
Cuando la temperatura del
ambiente baja (típicamente en ala noche) también lo hace la capacidad del aire
para absorber agua por lo que llegara un punto en el que la humedad relativa
llegara al 100%. Cualquier disminución de la temperatura hará que el excedente
de vapor de agua comience a condensarse y es por eso que durante la noche se
forma el rocío. Por este fenómeno denominamos esta temperatura como temperatura de rocío.
La temperatura de
saturación adiabática es un concepto que nace de un proceso en el cual se
satura al aire haciéndolo pasar por un canal en el cual esta en contacto con
agua, el aire evaporara agua y la absorberá lo que causara una disminución en
la temperatura (calor latente). Si el canal es suficientemente largo el aire
saldrá completamente saturado y a una temperatura determinada llamada de
saturación adiabática.
La temperatura de bulbo
húmedo nace de otro experimento en el cual un termómetro se envuelve en un
algodón saturado de agua. Se somete a una corriente de aire la cual hará que se
evapore el agua del algodón disminuyendo la temperatura. Al cabo de un rato se
establecerá la temperatura y esta será conocida como la de bulbo húmedo.
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