> restart:#"m08_p42"

Calcualar la capacidad térmica isobárica de una corriente de aire húmedo saturada.

Datos:

> read`../therm_eq.m`:read`../therm_const.m`:read`../therm_proc.m`:with(therm_proc):

> su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[T1=(0+273)*K_,T2=(100+273)*K_];

`:=`(dat, [T1 = `+`(`*`(273, `*`(K_))), T2 = `+`(`*`(373, `*`(K_)))])

Esquema:

> `:=`(Sistemas, [aire_humedo])

> `:=`(Estados, [1, 2])

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) Calcualar la capacidad térmica isobárica de una corriente de aire húmedo saturada.

> h_sat:='h(T,w(1,T,p0))';h_sat:=subs(dat,Adat,Wdat,h(T,w(1,T,p0))):'h_sat'=evalf(%,3);cp_sat:=Diff('h_sat',T);cp_sat:=value(%):'cp_sat'=evalf(%,3);

`:=`(h_sat, h(T, w(1, T, p0)))

h_sat = `+`(`/`(`*`(0.100e4, `*`(J_, `*`(`+`(T, `-`(`*`(273., `*`(K_))))))), `*`(kg_, `*`(K_))), `/`(`*`(.623, `*`(`+`(`/`(`*`(0.249e7, `*`(J_)), `*`(kg_)), `/`(`*`(0.190e4, `*`(J_, `*`(`+`(T, `-`(`*`...

`:=`(cp_sat, Diff(h_sat, T))

cp_sat = `+`(`/`(`*`(0.100e4, `*`(J_)), `*`(kg_, `*`(K_))), `/`(`*`(0.248e6, `*`(`+`(`/`(`*`(0.249e7, `*`(J_)), `*`(kg_)), `/`(`*`(0.190e4, `*`(J_, `*`(`+`(T, `-`(`*`(273., `*`(K_))))))), `*`(kg_, `*`...
cp_sat = `+`(`/`(`*`(0.100e4, `*`(J_)), `*`(kg_, `*`(K_))), `/`(`*`(0.248e6, `*`(`+`(`/`(`*`(0.249e7, `*`(J_)), `*`(kg_)), `/`(`*`(0.190e4, `*`(J_, `*`(`+`(T, `-`(`*`(273., `*`(K_))))))), `*`(kg_, `*`...

> with(plots):logplot(subs(SI0,cp_sat),T=273..373,cp=1e3..1e6);

Warning, the name changecoords has been redefined
Plot_2d

i.e. el cp=1000 J/(kg.K) del aire sin adición de agua pasa enseguida a unos 2000 en frío por la adición del agua, a unos 10 000 a 40 ºC y tiende a infinito a 100 ºC como era de esperar.

e.g. a 15 ºC, aprox.:

> cp_sat15:=(h_sat20-h_sat10)/(T20-T10);w10:=evalf(subs(dat,w(1,283*K_,p0))):'w10'=evalf(%,2);h10:=subs(dat,Adat,Wdat,T=283*K_,dat,h(T,w10)):'h10'=evalf(%,2);w20:=evalf(subs(dat,w(1,293*K_,p0))):'w20'=evalf(%,2);h20:=subs(dat,Adat,Wdat,T=293*K_,dat,h(T,w20)):'h20'=evalf(%,2);cp_sat15:=subs(dat,(h20-h10)/(20-10)):'cp_sat15'=evalf(%,2);

`:=`(cp_sat15, `/`(`*`(`+`(h_sat20, `-`(h_sat10))), `*`(`+`(T20, `-`(T10)))))

w10 = 0.78e-2

h10 = `+`(`/`(`*`(0.29e5, `*`(J_)), `*`(kg_)))

w20 = 0.15e-1
h20 = `+`(`/`(`*`(0.58e5, `*`(J_)), `*`(kg_)))

cp_sat15 = `+`(`/`(`*`(0.28e4, `*`(J_)), `*`(kg_)))

>