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Se desea enfriar 300 kg de agua por minuto desde 50 °C a 25 °C en una torre de refrigeración. Para ello se hacen circular por ella 730 m3/min de aire atmosférico a contracorriente. La atmósfera está a una presión de 94 kPa y las temperaturas de bulbo seco y húmedo son 25 °C y 15 °C, respectivamente. En el proceso de mezcla se pierde el 3,7% de agua por evaporación. Se pide:

a) Humedad relativa y absoluta y temperatura de rocío de la atmósfera.

b) Densidad del aire a la entrada.

c) Humedad absoluta y temperatura del aire a la salid

Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[mw=300/60*kg_/s_,T1=(50+273)*K_,T2=(25+273)*K_,Va=730/60*m_^3/s_,T0=(25+273)*K_,p0=94e3*Pa_,T0ad=(15+273)*K_,mwevap_mw=0.037]:dat:=[op(dat),subs(dat,mwevap=mwevap_mw*mw)];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	Adat:=get_gas_data(su1):Adat:=subs(c[p]=c[pa],R=R[a],M=M[a],T[b]=nada,[Adat]):Wgdat:=get_gas_data(su2):Wgdat:=subs(c[p]=c[pv],R=R[v],M=M[v],[Wgdat]):Wldat:=get_liq_data(su2):Wdat:=op(Wgdat),Wldat:get_pv_data(su2):dat:=op(dat),Const,SI2,SI1:

a) Humedad relativa y absoluta y temperatura de rocío de la atmósfera

>

phi0_:=subs(dat,solve(evalf(subs(dat,Adat,Wdat,T=T0,dat,h(T,w(phi0,T0,p0))))=evalf(subs(dat,Adat,Wdat,T=T0ad,dat,h(T,w(1,T0ad,p0)))),phi0)):'phi0'=evalf(%,2);w0_:=evalf(subs(dat,w(phi0_,T0,p0))):'w0'=evalf(%,2);h0_:=subs(dat,Adat,Wdat,T=T0,dat,h(T,w0_)):'h0'=evalf(%,2);Trocio_:=solve(w0_=subs(dat,w(1,T,p0)),T):'Trocio'=evalf(%,3);'Trocio'=TKC(Trocio_);

b) Densidad del aire a la entrada.

>	rho:=(p0*M[a]/(R[u]*T))*(1-w*((1-Mva)/(w+Mva)));rho0_:=subs(T=T0,dat,Adat,Wdat,w=w0_,rho):'rho0'=evalf(%,4);rho0__:=subs(dat,Adat,Wdat,dat,p0/(R[a]*T0)):'rho0[aire_seco]'=evalf(%,4);ma_:=subs(dat,Va*rho0_):'ma'=evalf(%,3);

c) Humedad absoluta y temperatura del aire a la salida

>

eqBE:=mw*c*(T1-T[tr])+ma*h0=(mw-mwevap)*c*(T2-T[tr])+ma*h1;eqBMw:=mwevap=ma*(w1-w0);eqBE_:=subs(dat,subs(dat,Adat,Wdat,mw*c*(T1-T[tr])+ma_*h0_=(mw-mwevap)*c*(T2-T[tr])+ma_*h1_));eqBMw_:=subs(dat,mwevap=ma_*(w1_-w0_));w1__:=solve(eqBMw_,w1_):'w1'=evalf(%,2);h1__:=subs(dat,solve(eqBE_,h1_)):'h1'=evalf(%,3);T1_:=subs(dat,solve(subs(dat,Adat,Wdat,h1__=h(T,w1__)),T)):'T1'=evalf(%,3);'T1'=TKC(T1_);

>