>	restart:#"m08_p01"

Un día seco y caluroso en Madrid se registraron los siguientes datos meteorológicos: temperatura 40 °C, presión 705 mm Hg, humedad relativa del aire 30%. Se desea calcular:

a) La humedad específica.

b) La temperatura de rocío.

c) La temperatura de saturación adiabática.

d) El calor a evacuar por m3 de aire para alcanzar la temperatura de rocío.

e) La cantidad de agua a añadir por m3 de aire para alcanzar la temperatura de saturación adiabática.

Datos:

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

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[T0=(40+273)*K_,p0=(705/760)*100e3*Pa_,phi0=0.3];

Esquema:

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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) La humedad específica

>	eq8_8;w0_:=evalf(subs(dat,dat,w(phi0,T0,p0)));

i.e. 15 g de H2O disueltos por cada kilo de aire seco (15 g/kg)

b) La temperatura de rocío

>	eq8_9;pv0:=subs(dat,evalf(subs(dat,pv(T0))));TR_:=evalf(subs(dat,solve(pv(TR)=phi0*pv(T0),TR)));'TR'=TKC(TR_);

i.e. si se enfría el aire a p=cte, al llegar a 18,9 ºC empezaría a condensar sobre la superficie fría.

c) La temperatura de saturación adiabática

>	eq8_10;Tsa_:=fsolve(subs(dat,Adat,Wdat,SI0,c[pa]*(T0-T0)+w0_*(h[lv0]-(c[pv]-c)*(T[b]-T[f]))=c[pa]*(T-T0)+w(1,T,p0)*(h[lv0]-(c[pv]-c)*(T[b]-T[f]))),T=200..400)*K_;'Tsa'=TKC(Tsa_);

si se añade adiabáticamente agua al aire hasta saturarlo, se llegaría a 24,4 ºC (lo mismo que marcaría un termómetro de bulbo húmedo, en movimiento).

d) El calor a evacuar por m3 de aire para alcanzar la temperatura de rocío

>	QR:=m*c[pa]*(T0-Tr0);rho0:=p0/R[a]/T0*(1-w0*(1-Mva)/(w0+Mva));rho0_:=evalf(subs(w0=w0_,Adat,dat,dat,%)):'rho0'=evalf(%);qR_:=subs(dat,Adat,c[pa]*(T0-TR_)):'qR'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_));qR__:=evalf(qR_*rho0_):'qR_'=evalf(qR__/(1e3*J_/kJ_));

i.e. hay que quitar 22 kJ por m3 de aire (seco o húmedo da lo mismo) para que empiece a condensar (si queremos que condense hay que quitarle más y enfriar por debajo de TR).

e) La cantidad de agua a añadir por m3 de aire para alcanzar la temperatura de saturación adiabática.

>	mw_add:=m*(wsa-w0);mw_add_:=subs(dat,Adat,Wdat,dat,w(1,Tsa_,p0)-w0_);rho[aire_seco]:=subs(dat,subs(T=T0,p=p0,R=R[a],Adat,dat,rhs(eq1_12))):'rho[aire_seco]'=evalf(%);mw_add_:=subs(kg_aire_seco=kg_,kg_agua=kg_,mw_add_*rho[aire_seco]);

i.e. hay que añadir 6,5 g de agua por m3 de aire inicial. Nótese que la diferencia de densidades entre el aire húmedo y el seco es del orden del 1%.

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