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1. FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGÓN
INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE MÁQUINAS TÉRMICAS
Práctica no. 3: “Equipo de aire acondicionado”
Alumno: David Ricardo FernándezCano Veronico
Fecha de realización:
Fecha de entrega:

2. 2
Tablas de lecturas
Procesos de calentamiento sensible y calentamiento, humidificación y recalentamiento
Concepto Símbolo Unidades Calentamiento
sensible
Calentamiento,
humidificación y
recalentamiento
Temperatura de bulbo
seco sección A
𝑇𝑏𝑠𝐴 °C 29
Temperatura de bulbo
húmedo sección A
𝑇𝑏ℎ𝐴 °C 16
Temperatura de bulbo
seco sección D
𝑇𝑏𝑠𝐷 °C 29 38
Temperatura de bulbo
húmedo sección D
𝑇𝑏ℎ𝐷 °C 17 22
Temperatura de bulbo
seco sección G
𝑇𝑏𝑠𝐺 °C 32.5 41.5
Temperatura de bulbo
húmedo sección G
𝑇𝑏ℎ𝐺 °C 18 22.8
Presión en el
manómetro inclinado
𝑃𝑚 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂
2.7 3.7
Procesos de enfriamiento sensible y enfriamiento y deshumidificación
Concepto Símbolo Unidades Calentamiento
sensible
Calentamiento,
humidificación y
recalentamiento
Temperatura de bulbo
seco sección D
𝑇𝑏𝑠𝐷 °C 28 29
Temperatura de bulbo
húmedo sección D
𝑇𝑏ℎ𝐷 °C 15 17
Temperatura de bulbo
seco sección G
𝑇𝑏𝑠𝐺 °C 19 12
Temperatura de bulbo
húmedo sección G
𝑇𝑏ℎ𝐺 °C 12 9
Presión en el
manómetro inclinado
𝑃𝑚 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 1.35 .5
Presión manométrica
en el evaporador
𝑃𝑒 bar 4.5 4.5

3. 3
Temperatura de salida
del refrigerante en el
evaporador
𝑇𝑠𝑒 °C 7.5 7
Presión manométrica
en el condensador
𝑃𝑐 bar 16 16.2
Temperatura de salida
del refrigerante en el
condensador
𝑇𝑠𝑐 °C 40 36
Flujo de refrigerante 𝑚 𝑟 kg/h 28 24
Desarrollo de la práctica
Desarrollo de la práctica para altura de la Ciudad de México
1.- Proceso de calentamiento sensible
1a).- Calor perdido en el proceso
𝑉𝐺 = 37.62(305.65°𝐾/293).74(2× 2.7 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 282.5102𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (282.5102𝑚3/ℎ 1.16⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .06765𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑎 = .06765𝑘𝑔/𝑠(62 − 57.5) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .3044𝑘𝑊
𝑄 𝑝𝑒𝑟 = (. 5 − .3044) 𝑘𝑊 = .1956𝑘𝑊
2.- Proceso de enfriamiento sensible
2a).- Calor perdido por el aire
𝑉𝐷 = 37.62(301.65°𝐾/293).74(2× 1.35 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 197.5843𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (197.5843𝑚3/ℎ 1.14⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .04814𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑎 = .04814𝑘𝑔/𝑠(51 − 41) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .4814𝑘𝑊
2b).- Calor absorbido por el refrigerante
𝑚 𝑟 = 28𝑘𝑔/ℎ(1ℎ 3600⁄ ) = .00778𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑟 = .00778𝑘𝑔/𝑠(377 − 260) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .91𝑘𝑊
3.- Proceso de enfriamiento y deshumidificación
3a).- Calor absorbido por el refrigerante
𝑚 𝑟 = 24𝑘𝑔/ℎ(1ℎ 3600⁄ ) = .0067𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑟 = .00778𝑘𝑔/𝑠(377 − 254) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .82𝑘𝑊

4. 4
3b).- Calor sensible retirado del sistema
𝑉𝐷 = 37.62(302.65°𝐾/293).74(2× .5 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 120.541𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (120.541𝑚3/ℎ 1.145⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .02924𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑠 = .02924𝑘𝑔/𝑠 × 2465𝑘𝐽/𝑘𝑔(.011 − .0082) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .2018𝑘𝑊
3c).- Calor latente removido por el sistema
𝑄𝑙 = (. 02924𝑘𝑔/𝑠)(2465𝑘𝐽/𝑘𝑔)(. 0011 − .0082) = −.511744𝑘𝑊
3d).- Calor total retirado por el sistema
𝑄 𝑇 = (.2018 + .7311) 𝑘𝑊 = .9329𝑘𝑊
3e).- Factor de calor sensible
𝐹𝐶𝑆 = . 7311𝑘𝑊 .9329𝑘𝑊⁄ = 3.622
4.- Proceso de calentamiento, humidificación y recalentamiento
4a).- Calor sensible suministrado al sistema
𝑉𝐺 = 37.62(314.65°𝐾/293).74(2× 3.7 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 337.8933𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (337.8933𝑚3/ℎ 1.2⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .07822𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑠 = .07822𝑘𝑔/𝑠(82.4 − 54) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = 2.2213𝑘𝑊
4b).- Calor latente suministrado al sistema
𝑉𝐷 = 37.62(295.15°𝐾/293).74(2× 3.7 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 322.269𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (322.269𝑚3/ℎ 1.14⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .0785𝑘𝑔/𝑠
𝑄𝑙 = (.0785𝑘𝑔/𝑠)(2465𝑘𝐽/𝑘𝑔)(.0154 − .0098) = 1.084𝑘𝑊
4c).- Calor total suministrado al sistema
𝑄 𝑇 = (2.2213 + 1.084) 𝑘𝑊 = 3.3053𝑘𝑊
Desarrollo de la práctica para altura al nivel del mar
1.- Proceso de calentamiento sensible
1a).- Calor perdido en el proceso

5. 5
𝑉𝐺 = 37.62(305.65°𝐾/293).74(2× 2.7 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 282.5102𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (282.5102𝑚3/ℎ . 875⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .897𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑎 = .897𝑘𝑔/𝑠(51 − 48) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .2691𝑘𝑊
𝑄 𝑝𝑒𝑟 = (. 5 − .2691) 𝑘𝑊 = .2309𝑘𝑊
2.- Proceso de enfriamiento sensible
2a).- Calor perdido por el aire
𝑉𝐷 = 37.62(301.65°𝐾/293).74(2× 1.35 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 197.5843𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (197.5843𝑚3/ℎ . 86⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .06382𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑎 = .06382𝑘𝑔/𝑠(42 − 34) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .5106𝑘𝑊
2b).- Calor absorbido por el refrigerante
𝑚 𝑟 = 28𝑘𝑔/ℎ(1ℎ 3600⁄ ) = .00778𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑟 = .00778𝑘𝑔/𝑠(377 − 260) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .91𝑘𝑊
3.- Proceso de enfriamiento y deshumidificación
3a).- Calor absorbido por el refrigerante
𝑚 𝑟 = 24𝑘𝑔/ℎ(1ℎ 3600⁄ ) = .0067𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑟 = .00778𝑘𝑔/𝑠(377 − 254) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .82𝑘𝑊
3b).- Calor sensible retirado del sistema
𝑉𝐷 = 37.62(302.65°𝐾/293).74(2× .5 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 120.541𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (120.5413𝑚3/ℎ .865⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .03871𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑠 = .03871𝑘𝑔/𝑠(48 − 27) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = .8129𝑘𝑊
3c).- Calor latente removido por el sistema
𝑄𝑙 = (.03871𝑘𝑔/𝑠)(2465𝑘𝐽/𝑘𝑔)(.0073 − .006) = .124𝑘𝑊
3d).- Calor total retirado por el sistema
𝑄 𝑇 = (.8129 + .124) 𝑘𝑊 = .9369𝑘𝑊
3e).- Factor de calor sensible

6. 6
𝐹𝐶𝑆 = . 8129𝑘𝑊 .9369𝑘𝑊⁄ = 6.5533
4.- Proceso de calentamiento, humidificación y recalentamiento
4a).- Calor sensible suministrado al sistema
𝑉𝐺 = 37.62(314.65°𝐾/293).74(2× 3.7 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 337.8933𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (337.8933𝑚3/ℎ . 905⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .1037𝑘𝑔/𝑠
𝑄 𝑠 = .1037𝑘𝑔/𝑠(67.3 − 45) 𝑘𝐽 𝑘𝑔⁄ = 2.3128𝑘𝑊
4b).- Calor latente suministrado al sistema
𝑉𝐷 = 37.62(295.15°𝐾/293).74(2× 3.7 𝑚𝑚 𝐻2 𝑂 × 9.81𝑚/𝑠2)
.5
= 322.269𝑚3/ℎ
𝑚 𝑎 = (322.2692𝑚3/ℎ . 895⁄ 𝑚3/𝑘𝑔) 3600⁄ = .1𝑘𝑔/𝑠
𝑄𝑙 = (.1𝑘𝑔/𝑠)(2465𝑘𝐽/𝑘𝑔)(. 01 − .0059) = 1.0109𝑘𝑊
4c).- Calor total suministrado al sistema
𝑄 𝑇 = (2.3128 + 1.0109) 𝑘𝑊 = 3.3236𝑘𝑊
Tablas de resultados
Tabla comparativa de las propiedades psicrométricas
Proceso de calentamiento sensible
Propiedad Ciudad de
México
Nivel del mar
Inicial Final Inicial Final
𝑇𝑏𝑠
°C 29 32.5 29 32.5
𝑇𝑏𝑠ℎ
°C 17 18 17 18
𝑇𝑝𝑟
°C 11.3 11.3 9 8
h kJ/kg 57.5 62 48 51
φ % 34 28 30 24
ω 0.011 0.01 0.007 0.01
V
𝑚3/𝑘𝑔
1.14 1.16 0.865 0.88

7. 7
Proceso de enfriamiento sensible
Propiedad Ciudad de
México
Nivel del mar
Inicial Final Inicial Final
𝑇𝑏𝑠
°C 28 19 28 19
𝑇𝑏𝑠ℎ
°C 15 12 15 12
𝑇𝑝𝑟
°C 7 7.2 4 6.5
h kJ/kg 51 41 42 34
φ % 29 49 23 44
ω 0.0089 0.0088 0.0052 0.006
V
𝑚3/𝑘𝑔
1.14 1.03 0.86 0.84
Proceso de enfriamiento y deshumidificación
Propiedad Ciudad de
México
Nivel del mar
Inicial Final Inicial Final
𝑇𝑏𝑠
°C 29 12 29 12
𝑇𝑏𝑠ℎ
°C 17 9 17 9

8. 8
𝑇𝑝𝑟
°C 11.2 7.2 9 6.25
h kJ/kg 57.5 32.5 48 27
φ % 34 73 29 69
ω 0.011 0.0082 0.0073 0.006
V
𝑚3/𝑘𝑔
1.145 1.075 0.865 0.815
Proceso de calentamiento
Propiedad Ciudad de México Nivel del mar
Inicial Intermedio Final Inicial Intermedio Final
𝑇𝑏𝑠
°C 29 38 41.5 29 38 41.5
𝑇𝑏𝑠ℎ
°C 16 22 22.8 16 22 22.8
𝑇𝑝𝑟
°C 9.5 16.5 16.1 5.8 13.2 14
h kJ/kg 54 78 82.4 45 65 67.3
φ % 30 29 24 22 24 23
ω 0.0098 .0154 0.0151 0.0059 .01 0.012
V
𝑚3/𝑘𝑔
1.14 1.19 1.2 0.87 .895 .905
Tabla de resultados para la altura de la Ciudad de México
Concepto Símbolo Unidad Valor
1 Proceso de calentamiento sensible
1a Calor perdido en el sistema 𝑄 𝑝𝑒𝑟 kW 0.19557
2 Proceso de enfriamiento sensible
2a Calor perdido por el aire 𝑄 𝑎 kW 0.4814
2b Calor absorbido por el refrigerante 𝑄 𝑟 kW 0.91
3 Proceso de enfriamiento y deshumidificación

9. 9
3a Calor absorbido por el refrigerante 𝑄 𝑟 kW 0.82
3b Calor sensible retirado por el sistema 𝑄 𝑠 kW 0.73109
3c Calor latente removido por el sistema 𝑄𝑙 kW 0.20184
3d Calor total retirado por el sistema 𝑄 𝑇 kW 0.93292
3e Factor de calor sensible FCS 3.62214
4 Proceso de calentamiento, humidificación y recalentamiento
4a Calor sensible suministrado por el sistema 𝑄 𝑠 kW 2.2213
4b Calor latente suministrado por el sistema 𝑄𝑙 kW 1.08397
4c Calor total suministrado por el sistema 𝑄 𝑇 kW 3.3053
Tabla de resultados para el nivel del mar
Concepto Símbolo Unidad Valor
1 Proceso de calentamiento sensible
1a Calor perdido en el sistema 𝑄 𝑝𝑒𝑟 kW 0.23094
2 Proceso de enfriamiento sensible
2a Calor perdido por el aire 𝑄 𝑎 kW 0.51055
2b Calor absorbido por el refrigerante 𝑄 𝑟 kW 0.91
3 Proceso de enfriamiento y deshumidificación
3a Calor absorbido por el refrigerante 𝑄 𝑟 kW 0.82
3b Calor sensible retirado por el sistema 𝑄 𝑠 kW 0.8129
3c Calor latente removido por el sistema 𝑄𝑙 kW 0.12404
3d Calor total retirado por el sistema 𝑄 𝑇 kW 0.9369
3e Factor de calor sensible FCS 6.5533
4 Proceso de calentamiento, humidificación y recalentamiento
4a Calor sensible suministrado por el sistema 𝑄 𝑠 kW 2.31278
4b Calor latente suministrado por el sistema 𝑄𝑙 kW 1.01087
4c Calor total suministrado por el sistema 𝑄 𝑇 kW 3.32364

10. 10
Gráficas
Calentamiento sensible

11. 11
Calentamiento sensible

12. 12
Enfriamiento sensible

13. 13
Enfriamiento sensible

14. 14
Enfriamiento y deshumidificación

15. 15
Enfriamiento y deshumidificación

16. 16
Calentamiento, humidificación y recalentamiento

17. 17
Calentamiento, humidificación y recalentamiento

18. 18
Enfriamiento sensible

19. 19
Enfriamiento y deshumidificación

20. 20
Conclusiones y recomendaciones

21. 21
De las graficas de calentamiento sensible y enfriamiento sensible se puede observar que empiezan a
tener diferencias entre las que corresponden a la carta psicrométrica que manejan la altura de la
ciudad de México y las que son a nivel del mar. En el caso de las primeras se tiene que las
trayectorias de los correspondientes procesos están representadas exactamente, pero para el caso de
las trayectorias graficadas a nivel del mar se observa que no son completamente horizontales; esto
es más notorio para el proceso de enfriamiento sensible, el cual parece describir la trayectoria de
enfriamiento y humidificación.
Para el proceso de calentamiento sensible se observa que la temperatura de punto de rocío debe
mantenerse constante, la temperatura de bulbo seco es donde se presenta un incremento y en cuanto
a las demás propiedades no se observan muchos cambios.
En el proceso de enfriamiento y deshumidificación se puede ver que la humedad relativa aumento
en ambas cartas psicrométricas; sin embargo la humedad especifica disminuyo en ambos casos, por
lo cual parece ser que no se realizo un acondicionamiento de aire muy eficiente. Lo anterior puede
deberse a que el descenso de temperatura no fue el suficiente para lograr que la mayor parte del
agua se condensara y con esto disminuyera la humedad.
En las graficas de recalentamiento, humidificación y recalentamiento se puede notar una mayor
discrepancia entre las trayectorias obtenidas para el recalentamiento, en el cual se ven pendientes
opuestas. Esto se atribuye a los diferentes comportamientos del aire húmedo con respecto a la
presión.
En las graficas de los refrigerantes se comprueba en el caso de enfriamiento sensible, que el
refrigerante no se condensa por lo que sale del condensador como vapor saturado.
Los procesos psicrométricos más importantes de la industria son el calentamiento y humidificación
y enfriamiento y deshumidificación, que corresponden a la calefacción y al aire acondicionado. Las
aplicaciones de los procesos psicrométricos se basan en el control de los procesos industriales y en
el confort humano.