1. Considere una mezcla de Aire-Vapor de agua con las siguientes condiciones iniciales:

P sistema =85978,5 Pa

YP=0,01540107Kg de agua /kg aire seco , Y=0,02475966 moles de agua /moles de aire seco

Para un proceso de conservación de alimentos se requiere como mínimo las siguientes condiciones:

P sistema =85978,5 Pa

YP2= 0,03625666 tr2= 31,93647166

Como quiero trazar la trayectoria desde el sistema 1 a dos teniendo en cuenta que la tr2=tsa de la línea de temperatura adiabática que me permite realizar la trayectoria para llegar al sistema dos en cual ha sufrido una humidificación es decir se a aumentado la humedad.

En un diagrama Y´ vs. T, esquematice el proceso a seguir.Proceso de humidificación

En la grafica encontramos 3 sistemas el primero es el inicial, el segundo es cuando ya se ha realizado la humidificación y el tercero es el punto al cual debe calentar la mezcla para que para subir por la línea de saturación adiabática hasta t adiabática y luego calentar para llegar al punto 2 que es al cual quiero llegar.

2. Calcule la temperatura de saturación adiabática para lograr las condiciones finales. Tr2=tsa =31,9364559 0C

2

TG

3. Condiciones de la mezcla (Y´, TG, φ. Hp) antes de iniciar la saturación adiabática. Ypr1=ypr3 por que en un sistema de calentamiento la humedad permanece constante

Ecuación de una curva sobre la carta psicrometrica:

TG1-TSA = (YPSA-YPR1)*(LAMDA/CS1)Donde

Cs1=1.005+1.884yp1 J Y TSA es igual que ypr2 si miramos la trayectoria.

Lamda esta en función de la temperatura = 2425,85247 KJ

TG1 = (YPSA-YPR1)*(LAMDA/CS1)+TSA

TG1= 48,92826042 0C

HUMEDAD RELATIVA

PSA= 11692,24136 Pa

YPRSA = 0,09787574 Kg agua/kg aire seco

HP= YPR/YPRS

HP= 0,15735334FI=0,1777184

Lo cual si comparamos HP y fi nos damos cuenta que fi es mayor que hp lo que es verdad por la relación de las presiones, entonces los resultados son coherentes.

2. Se pone en contacto Aire a , con agua

a la temperatura de saturación adiabática; entonces el aire se enfría y humidifica completamente, posteriormente se calienta hasta alcanzar una saturación de 80%, si la presión de trabajo es de 740 mm Hg,

Calcule las condiciones finales del aire,

Solución

P= 98642 Pa

Tsa= 39.6141 0C

Ypsa= 0.0491285kg agua/kg aire seco

Ypsa=ypr2 ya que para llegar a 0.8 hay que calentar por lo tanto la humedad permanece constante

Determino la presión parcial del vapor para el estado de 0.80 de la mezcla gas- vapor y con la relación de la ecuación de pa/fi hallo la ps para determinar la t en ese punto de la mezcla

PA= 4619.1992 pa

Ps= 5773.999 pa

TG2 = 35.489158 0C

3.

Considere una mezcla Gas-Vapor de agua, a las siguientes condiciones

P: 695 mm Hg.

TG: 36,6 0C

[1] Evalúe los siguientes parámetros de la mezcla

a) Y, Y´ d) Tr

b) HP e) TSa, TH

c) f) H´ ,

¿Cuál debe ser la temperatura final de enfriamiento para eliminar el 42,5% del vapor presente en la mezcla?

Solución:

P = 92643,5pa

a) ypr = 0,031370801 de agua/ kg de aire seco

y = 05043352 kg de agua/ kg de aire seco

ysa= 0,04411421 kg de agua/kg de aire seco

PS = 6136,80638 Pa

b) HP = 0,71112689

C) VH= (1/MB(1+(PA/P-PA))RT/P

VH= 1,00793435 m3/Kg

d) tr= 30,8333043 0C

e) tsa =31,8988033

ysa= 0,0334326 kg de agua/kg aire seco

como para sistemas aire vapor de agua la relación Lewis es igual a uno entonces la t sa es igual tH.

Cs= 1064.1025 j/kg de gas seco

H= 117445.3101 j/kg de gas seco

Yp final que queda= 0,01333259 kg de agua/kg de aire seco

Temperatura final = 17,0599553 0C

CODIGOS DE LOS PROGRAMAS

1. Para hallar lamda

Option ExplicitFunction lamda(ByVal Ts As Double) As DoubleDim T1 As Double, T2 As DoubleDim lam(100) As Double

lam(0) = 2501.4lam(1) = 2499lam(2) = 2496.7lam(3) = 2494.3lam(4) = 2491.9lam(5) = 2489.6lam(6) = 2487.2lam(7) = 2484.8lam(8) = 2482.5lam(9) = 2480.1lam(10) = 2477.7lam(11) = 2475.4lam(12) = 2473lam(13) = 2470.7lam(14) = 2468.3lam(15) = 2465.9lam(16) = 2463.6lam(17) = 2461.2lam(18) = 2458.8lam(19) = 2456.5lam(20) = 2454.1

lam(21) = 2451.8lam(22) = 2449.4lam(23) = 2447lam(24) = 2444.7lam(25) = 2442.3lam(26) = 2439.9lam(27) = 2437.6lam(28) = 2435.2lam(29) = 2432.8lam(30) = 2430.5lam(31) = 2428.1lam(32) = 2425.7lam(33) = 2423.4lam(34) = 2421lam(35) = 2418.6lam(36) = 2416.2lam(37) = 2413.9lam(38) = 2411.5lam(39) = 2409.1lam(40) = 2406.7lam(41) = 2404.3lam(42) = 2401.9lam(43) = 2399.5lam(44) = 2397.2lam(45) = 2394.8lam(46) = 2392.4lam(47) = 2390lam(48) = 2387.6lam(49) = 2385.2lam(50) = 2382.7lam(51) = 2380.3lam(52) = 2377.9lam(53) = 2375.5lam(54) = 2373.1lam(55) = 2370.7lam(56) = 2368.2lam(57) = 2365.8lam(58) = 2363.4lam(59) = 2360.9lam(60) = 2358.5lam(61) = 2356lam(62) = 2353.6lam(63) = 2351.1lam(64) = 2348.7lam(65) = 2346.2lam(66) = 2343.7lam(67) = 2341.3lam(68) = 2338.8lam(69) = 2336.3lam(70) = 2333.8lam(71) = 2331.4lam(72) = 2338.9lam(73) = 2326.4lam(74) = 2323.9

lam(75) = 2321.4lam(76) = 2318.9lam(77) = 2316.3lam(78) = 2312.8lam(79) = 2311.3lam(80) = 2308.8lam(81) = 2306.2lam(82) = 2303.7lam(83) = 2301.1lam(84) = 2298.6lam(85) = 2296lam(86) = 2293.5lam(87) = 2290.9lam(88) = 2288.3lam(89) = 2285.8lam(90) = 2283.2lam(91) = 2280.6lam(92) = 2278lam(93) = 2275.4lam(94) = 2272.8lam(95) = 2270.2lam(96) = 2267.6lam(97) = 2264.9lam(98) = 2262.3lam(99) = 2259.7lam(100) = 2257

T1 = Fix(Ts)T2 = T1 + 1

lamda = lam(T2) - (lam(T1) - lam(T2)) * (Ts - T2)

End Function

T = 4111 / (23.7093 - Log(pa)) - 237.7

If T >= 0 And T < 135 Then

If T > 57 Then

T = 3809.4 / (23.1863 - Log(pa)) - 226.7

End If

End If

Trr = T

End Function

Function Tsa(P As Double, Tg1 As Double, Yp As Double, Ma As Double, Mb As Double, Ca As Double, Cb As Double, tol As Double) As Double

Dim Tsas As Double, Lsa As Double, Ps As Double, Ypsa As Double, Tsac As Double, e As Double

Tsas = Tg1

Do

Lsa = lamda(Tsas) * 1000

Ypsa = Yp + (Cb + Yp * Ca) * (Tg1 - Tsas) / Lsa

Ps = P * Ypsa * (Mb / Ma) / (1 + Ypsa * (Mb / Ma))

Tsac = Tmax(Ps)

e = Abs(Tsac - Tsas)

Tsas = Tsac

Loop Until e <= tol

Tsa = Tsas

End Function

Function MMPa(P As Double) As Double

MMPa = 133.3 * P

End Function

Function FiYp(fi As Double, T As Double, P As Double, Ma As Double, Mb As Double) As Double

FiYp = Ma / Mb * fi * psat(T) / (P - fi * psat(T))

End Function

PROGRAMAS GRAFICAS

Option Explicit

Private Sub CommandButton1_Click()

Dim Yp As Double, P As Double

Dim Tm As Double, Tf As Double, fi As Double, T As Double

Dim j As Integer

P = TextBox1.Value

Tm = Tmax(P)

Tf = Fix(Tm) - 1

fi = 1

j = 1

Do

T = 0

Do

If j = 1 Then

Worksheets(2).Cells(T + 2, j).Value = T

End If

Yp = ypr(fi, T, P)

Worksheets(2).Cells(T + 2, j + 1).Value = Yp

T = T + 1

Loop Until T = Tf + 1

fi = fi - 0.1

j = j + 1

Loop Until Abs(fi) < 0.0001

End Sub

Private Sub CommandButton2_Click()

Dim Yp As Double, P As Double

Dim Tm As Double, Tf As Double, fi As Double, T As Double

Dim j As Integer, Hp As Double

P = TextBox1.Value

Tm = Tmax(P)

Tf = Fix(Tm) - 1

Hp = 1

j = 1

Do

T = 0

'''''para la grafica HP'''' JAJAJAJA.....

Do

If j = 1 Then

Worksheets(3).Cells(T + 2, j).Value = T

End If

fi = Hp * P / (P + psat(T) * (Hp - 1))

Yp = ypr(fi, T, P)

Worksheets(3).Cells(T + 2, j + 1).Value = Yp

T = T + 1

Loop Until T = Tf + 1

Hp = Hp - 0.1

j = j + 1

Loop Until Abs(Hp) < 0.0001

''''Para las lineas de saturacion adiabatica

Dim Cpa As Double, Cpb As Double

Cpa = 1005

Cpb = 1884

Dim Tgmax As Double, Tg As Double, Y As Double, Lsa As Double, Ypsa As Double

Dim c1 As Integer, c2 As Integer

c1 = 0

For T = 0 To Tf Step 5

Lsa = lamda(T) * 1000

Ypsa = ypr(1, T, P)

Tgmax = T + Lsa * Ypsa / Cpb

c2 = 0

For Tg = T To Tgmax Step 1

If Tg >= Tf Then Tg = Tgmax + 1

Y = (Lsa * Ypsa - (Tg - T) * Cpb) / (Lsa + (Tg - T) * Cpa)

Worksheets(4).Cells(2 + c2, 1 + c1).Value = Tg

Worksheets(4).Cells(2 + c2, 2 + c1).Value = Y

c2 = c2 + 1

Next Tg

c1 = c1 + 2

Next T

End Sub