ejercicios basicos para psirometria masa molar volumen molar en mezclas de gases no reaccionantes como los gases ideales y en algunos casos gases reales bajo condiciones de presion y temperatura especifica

1. Instalaciones+Térmicas+en+la+Edificación+
Máster'en'Sistemas'de'Energía'Térmica
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Ejercicios)propuestos)
Psicrometría,
Autores:)Luis%Pérez+Lombard%y%Juan%F.%Coronel
,
1. Considere una corriente de aire húmedo a 40ºC de temperatura seca, 20ºC de
temperatura húmeda y una presión total de 101325 Pa. Calcule el resto de propiedades
utilizando una calculadora psicrométrica y represente dicha corriente sobre el diagrama
de ASHRAE.
Sol.: ω = 6.47 g/kg, HR = 14.06%, tr = 7.53ºC, h = 56.86 kJ/kg, v = 0.896 m³/kg
2. Un caudal de 10 m³/s de aire húmedo saturado a 2ºC, entra en una batería de
calentamiento. Calcular el calor que hay que aportar para que salga a 40ºC.
Sol. exacta: Q = 491.5 kW
Sol. aprox.: Q = 458.1 kW
3. Un caudal de 18000 m³/h de aire a una temperatura seca de 27ºC y una temperatura
húmeda de 19ºC entra en una batería de frío y es tratado hasta unas condiciones de
salida de 15ºC y 90% de humedad relativa. Calcular la potencia total y sensible de la
batería, el factor de calor sensible del proceso, el factor de bypass y el ADP.
Sol. exacta: QSEN = 71.15 kW, QLAT = 13.23 kW, QTOT = 84.38 kW
FCS = 0.843, ADP = 13.15ºC, FB= 0.133
Sol. aprox: QSEN = 72.33 kW, QLAT = 13.49 kW, QTOT = 85.82 kW
FCS = 0.843, ADP = 13ºC, FB= 0.14
4. Un caudal de 2 m³/s de aire exterior a 4ºC de temperatura seca y 2ºC de temperatura
húmeda, se mezcla con 6.25 m³/s de aire recirculado a 25ºC y 50% de HR. Calcular las
condiciones del aire resultante utilizando el diagrama de ASHRAE y una calculadora
psicrométrica.
Sol. exacta: ts = 19.6 ºC, ω= 8.28 g/kg, h = 40.7 kJ/kg, m = 9.82 kg/s
Sol. aprox.: ts = 19.9 ºC, ω= 8.38 g/kg, h = 41.2 kJ/kg, m = 29700 m³/h
5. A un flujo 2 kg/s de aire húmedo a 20ºC de temperatura seca y 8ºC de temperatura
húmeda se le inyecta vapor de agua saturado a una temperatura de 110ºC para aumentar
su temperatura de rocío hasta los 13ºC. Calcular las condiciones del aire a la salida del
humidificador, el gasto de vapor necesario y la potencia del humidificador. Nota: La
entalpía del vapor en esas condiciones vale hv = 2691 kJ/kg
Sol. exacta: ts = 21.26 ºC, ω= 9.37 g/kg, mv = 54.44 kg/h, PH = 40.94 kW
Sol. aprox.: ts = 20ºC, ω= 9.37 g/kg, mv = 54.4 kg/h, PH = 38.4 kW

2. Instalaciones+Térmicas+en+la+Edificación+
Máster'en'Sistemas'de'Energía'Térmica
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6. Las condiciones de confort que se quieren mantener en un local son 25ºC de
temperatura seca y 19ºC de húmeda. En régimen de verano, la carga punta sensible del
local es 9 kW y la carga latente 3.8 kW. Calcular el caudal y las condiciones del aire de
impulsión si la temperatura de impulsión es 15ºC.
Sol. aprox.: VAI =2687 m³/h, HRAI = 90.33 %, ωAI= 9.64 g/kg
7. Cierto local en verano debe mantenerse a 25ºC y 50% de HR. La carga térmica total
de refrigeración del local es 50 kW de los cuales 45 kW son sensibles. El caudal de aire
de ventilación es 2250 m³/h a unas condiciones de temperatura seca de 35ºC y húmeda
de 24ºC. Calcular el caudal de aire de impulsión, las condiciones a la entrada de la
batería de frío y las cargas sobre la batería de frío, suponiendo que la temperatura de
impulsión es 15ºC.
Sol. aprox.: VAI =13437 m³/h, ts, EB = 26.7ºC, th, EB = 19ºC
QTOT, BAT = 65.8 kW, QSEN, BAT = 52.6 kW
8. Cierto local en invierno debe mantenerse a 20ºC y 50% de HR. Las cargas térmicas
del local suponen unas pérdidas sensibles de 20 kW y unas ganancias latentes de 5 kW.
El caudal de aire de ventilación es 3600 m³/h a unas condiciones de temperatura seca de
1ºC y 70% de HR. Calcular el caudal de aire de impulsión, la potencia de la batería de
calefacción y las características de la sección de humidificación con vapor (potencia y
caudal de vapor), suponiendo una temperatura de impulsión de 28C. Nota: La entalpía
del vapor inyectado es hv = 2675 kJ/kg.
Sol. aprox.: VAI =7465 m³/h, Q BAT =42.8 kW, QHUM = 8.3 kW, mv = 11.2 kg/h
)