Cap 13-14 solucionario cengel.Descripción completa
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Composición de mezclas de gases 13-1C ¿Qué son la fracción másica y la fracción molar? La relación de la masa de un componente a la masa de la mezcla se denomina fracción en masa (mf), y la relación del número de mol de un componente con respecto al número de mol de la mezcla se denomina fracción molar (y ) 13-2C Considere una mezcla de varios gases de masas idénticas. ¿Serán idénticas todas las fracciones másicas? ¿Y las fracciones molares? Las fracciones masivas serán idénticas, pero las fracciones molares no lo serán. 13-3C La suma de las fracciones molares para una mezcla de gases ideales es igual a 1. ¿Esto también es verdad para una mezcla de gases reales? Si 13-4C Alguien afirma que las fracciones másica y molar de una mezcla de CO2 y N2O son idénticas. ¿Es cierto? ¿Por qué? Sí, porque tanto el CO2 como el N2O tienen la misma masa molar, M = 44 kg / kmol. 13-5C Considere una mezcla de dos gases. ¿La masa molar aparente de esta mezcla se puede determinar simplemente tomando el promedio aritmético de las masas molares de los gases individuales? ¿Cuándo será éste el caso? No. Solo podemos hacer esto cuando cada gas tiene la misma fracción molar. 13-6C ¿Cuál es la masa molar aparente para una mezcla de gases? ¿La masa de cada molécula en la mezcla es igual a la masa molar aparente? Es la masa molar promedio o equivalente de la mezcla de gases. No. 13-7 Usando las definiciones de fracción másica y fracción molar, deduzca una relación entre éstas. De la definición de fracción masiva
13-8 Considere una mezcla de dos gases A y B. Demuestre que, cuando se conocen las fracciones másicas fmA y fmB, las fracciones molares se pueden determinar por donde MA y MB son las masas molares de A y de B.
Una mezcla consiste en dos gases. Se deben obtener relaciones para las fracciones molares cuando se conocen fracciones masivas. Análisis: Las fracciones masivas de A y B se expresan como
Donde m es la masa, M es la masa molar, N es el número de moles ey es la fracción molar. La masa molar aparente de la mezcla es
Combinando las dos ecuación anteriores y observando que Ya+Yb=1 da las siguientes relaciones convenientes para convertir fracciones masivas en fracciones molares, cuales son las relaciones deseadas
13-9 La fracción de peso de un componente en una mezcla de varias sustancias se define como el peso del componente solo dividido entre el peso total de la mezcla. ¿Cuál es la relación entre la fracción de peso y la fracción de masa? Las definiciones para la fracción de masa, el peso y las fracciones de peso son
Como el sistema total consiste en una unidad de masa, la masa del i-ésimo componente en esta mezcla es mi. El peso de este componente es entonces
Por lo tanto, la fracción de peso para este componente es
Comportamiento P-v-T de mezclas de gases 13-15C ¿Una mezcla de gases ideales es también un gas ideal? Dé un ejemplo. Normalmente sí. El aire, por ejemplo, se comporta como un gas ideal en el rango de temperaturas y presiones a las que el oxígeno y el nitrógeno se comportan como gases ideales. 13-16C Exprese la ley de Dalton de presiones aditivas. ¿Esta ley es exactamente válida para mezclas de gases ideales? ¿Y para mezclas de gases no ideales? La presión de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que ejercería cada gas si existiera solo a la temperatura y volumen de la mezcla. Esta ley es válida
exactamente para mezclas de gases ideales, pero solo aproximadamente para mezclas de gases reales. 13-17C Exprese la ley de Amagat de volúmenes aditivos. ¿Esta ley es exactamente válida para mezclas de gases ideales? ¿Y para mezclas de gases no ideales? El volumen de una mezcla de gases es igual a la suma de los volúmenes que ocuparía cada gas si existiera solo a la temperatura y presión de la mezcla. Esta ley es válida exactamente para mezclas de gases ideales, pero solo aproximadamente para mezclas de gases reales. 13-18C ¿Cómo se expresa el comportamiento P-v-T de un componente en una mezcla de gases ideales? ¿Cómo se expresa el comportamiento P-v-T del componente en una mezcla de gases reales? El comportamiento P-v-T de un componente en una mezcla de gases ideal se expresa mediante la ecuación de estado de gas ideal usando las propiedades del componente individual en lugar de la mezcla, Pivi = RiTi. El comportamiento P-v-T de un componente en una mezcla de gas real se expresa mediante ecuaciones de estado más complejas, o mediante Pivi = ZiRiTi, donde Zi es el factor de compresibilidad. 13-19C ¿Cuál es la diferencia entre la presión del componente y la presión parcial? ¿Cuándo son equivalentes las dos? La presión del componente es la presión que un componente ejercería si existiera solo a la temperatura y volumen de la mezcla. La presión parcial es la cantidad yiPm, donde yi es la fracción molar del componente i. Estos dos son idénticos para los gases ideales. 13-20C ¿Cuál es la diferencia entre el volumen del componente y el volumen parcial? ¿Cuándo son equivalentes los dos? El volumen del componente es el volumen que un componente ocuparía si existiera solo a la temperatura y presión de la mezcla. El volumen parcial es la cantidad yiVm, donde yi es la fracción molar del componente i. Estos dos son idénticos para los gases ideales. 13-21C En una mezcla de gases, ¿cuál componente tendrá la presión parcial más alta, el que tiene un número mayor de moles o el que tiene una masa molar mayor? El que tiene el número más alto de moles. 13-22C Considere un recipiente rígido que contiene una mezcla de dos gases ideales. Se abre una válvula y escapa algo de gas. Como resultado, la presión del recipiente cae. ¿La presión parcial de cada componente cambiará? ¿Y la fracción de presión de cada componente? Las presiones parciales disminuirán, pero las fracciones de presión permanecerán iguales. 13-23C Considere un recipiente rígido que contiene una mezcla de dos gases ideales. La mezcla de gases se calienta y la presión y la temperatura del recipiente suben. ¿La presión parcial de cada componente cambiará? ¿Y la fracción de presión de cada componente? Las presiones parciales aumentarán, pero las fracciones de presión seguirán siendo las mismas.
13-24C ¿Es correcta la siguiente afirmación: El volumen de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de los volúmenes de cada gas individual en la mezcla? Si no, ¿cómo la corregiría usted? No. La expresión correcta es "el volumen de una mezcla de gases es igual a la suma de los volúmenes que ocuparía cada gas si existiera solo a la temperatura y presión de la mezcla". 13-25C ¿Es correcta la siguiente afirmación: La temperatura de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de las temperaturas de cada gas individual en la mezcla? Si no, ¿cómo la corregiría usted? No. La expresión correcta es "la temperatura de una mezcla de gases es igual a la temperatura de los componentes individuales del gas". 13-26C ¿Es correcta la siguiente afirmación: La presión de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de las presiones parciales de cada gas individual en la mezcla? Si no, ¿cómo la corregiría usted? Sí, es correcto. 13-27C Explique cómo se puede tratar una mezcla de gases reales como una sustancia pseudopura usando la regla de Kay. Con la regla de Kay, una mezcla de gas real se trata como una sustancia pura cuya presión crítica y temperatura se definen en términos de las presiones y temperaturas críticas de los componentes de la mezcla como
El factor de compresibilidad de la mezcla (Zm) se determina fácilmente utilizando estos valores de puntos pseudo-críticos. Propiedades de las mezclas de gases 13-47C ¿La energía interna total de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de las energías internas de cada gas individual en la mezcla? Responda a la misma pregunta para una mezcla de gases reales. Sí. Sí (propiedad extensa). 13-48C ¿La energía interna específica de una mezcla de gases es igual a la suma de las energías internas específicas de cada gas individual en la mezcla? No (propiedad intensiva). 13-49C Responda los problemas 13-47C y 13-48C para entropía. Las respuestas son las mismas para la entropía. 13-50C ¿El cambio de energía interna total de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de los cambios de energía interna de cada gas individual en la mezcla? Responda a la misma pregunta para una mezcla de gases reales. Sí. Sí (conservación de energía).
13-51C Al evaluar el cambio de entropía de los componentes de una mezcla de gases ideales, ¿se tiene que usar la presión parcial de cada componente o la presión total de la mezcla? Tenemos que usar la presión parcial. 13-52C Suponga que se quiere determinar el cambio de entalpía de una mezcla de gases reales que sufre un proceso. El cambio de entalpía de cada gas individual se determina usando el diagrama generalizado de entalpía, y el cambio de entalpía de la mezcla se determina sumando los cambios individuales. ¿Este método es exacto? Explique. No, este es un enfoque aproximado. Supone que un componente se comporta como si existiera solo a la temperatura y presión de la mezcla (es decir, no tiene en cuenta la influencia de moléculas diferentes entre sí). Tema especial: Potencial químico y el trabajo de separación de mezclas 13-77C Es experiencia común que dos gases que se ponen en contacto se mezclan por sí mismos. En el futuro, ¿podría ser posible inventar un proceso que permitiera a una mezcla separarse en sus componentes por sí misma sin ningún suministro de trabajo (ni exergía)? No, un proceso que separa una mezcla en sus componentes sin requerir ninguna entrada de trabajo (exergía) es imposible ya que tal proceso violaría la segunda ley de la termodinámica. 13-78C Un volumen de un líquido de 2 L se mezcla con 3 L de otro líquido, formando una solución líquida homogénea a la misma temperatura y presión. ¿El volumen de la solución puede ser más o menos que los 5 L? Explique. Sí, el volumen de la mezcla puede ser más o menos que la suma de los volúmenes iniciales de los líquidos de mezclado debido a las fuerzas atractivas o repulsivas que actúan entre moléculas diferentes. 13-79C Un volumen de 2 L de un líquido a 20 °C se mezcla con 3 L de otro líquido a la misma temperatura y presión en un contenedor adiabático, formando una solución líquida homogénea. Alguien afirma que la temperatura de la mezcla se elevó a 22 °C después del mezclado. Otra persona refuta esta afirmación diciendo que ésta sería una violación de la primera ley de la termodinámica. ¿Quién cree usted que tiene razón? La persona que afirma que la temperatura de la mezcla puede ser más alta que la temperatura de los componentes es correcta ya que la entalpia total de la mezcla de dos componentes a la misma presión y temperatura, en general, no es igual a la suma de las entalpias totales de los componentes individuales antes de mezclar, la diferencia es la entalpía (o calor) de la mezcla, que es el calor liberado o absorbido cuando dos o más componentes se mezclan isotérmicamente. 13-80C ¿Qué es una solución ideal? Comente sobre el cambio de volumen, el cambio de entalpía, el cambio de entropía y el cambio de potencial químico durante la formación de soluciones ideales y no ideales. Las mezclas o soluciones en las que los efectos de las moléculas de diferentes componentes entre sí son despreciables se denominan soluciones ideales (o mezclas ideales). La mezcla de gases ideales es solo una categoría de soluciones ideales. Para
soluciones ideales, el cambio de entalpía y el cambio de volumen debido a la mezcla son cero, pero el cambio de entropía no lo es. El potencial químico de un componente de una mezcla ideal es independiente de la identidad de los otros constituyentes de la mezcla. El potencial químico de un componente en una mezcla ideal es igual a la función de Gibbs del componente puro. Problemas de repaso 13-88 Usando la ley de Dalton, demuestre que para una mezcla de gases reales de k gases, donde Z es el factor de compresibilidad.
Usando el factor de compresibilidad, la presión de un componente de una mezcla de gas real y de la presión de la mezcla de gas se puede expresar como
La ley de Dalton se puede expresar como
Substituyendo
Donde Zi se determina a la temperatura y volumen de la mezcla. Aire seco y atmosférico: humedad específica y relativa 14-1C ¿Cuál es la diferencia entre aire seco y aire atmosférico? El aire seco no contiene ningún vapor de agua, pero el aire atmosférico sí lo hace. 14-2C ¿Es posible obtener aire saturado a partir de aire insaturado sin agregar humedad? Explique. Sí; enfriando el aire a presión constante. 14-3C ¿La humedad relativa del aire saturado es necesariamente de 100 por ciento? Si
14-4C Se pasa aire húmedo por una sección de enfriamiento donde se enfría y se deshumidifica. ¿Cómo cambian a) la humedad específica, y b) la humedad relativa del aire durante este proceso? La humedad específica disminuirá pero la humedad relativa aumentará. 14-5C ¿El vapor de agua en el aire se puede tratar como un gas ideal? Explique. Sí, el vapor de agua en el aire se puede tratar como un gas ideal debido a su presión parcial muy baja. 14-6C ¿Cómo compara usted la entalpía del vapor de agua a 20 °C y 2 kPa con la entalpía del vapor de agua a 20 °C y 0.5 kPa? Lo mismo. Esto se debe a que el vapor de agua se comporta como un gas ideal a bajas presiones, y la entalpía de un gas ideal depende solo de la temperatura. 14-7C ¿Cuál es la diferencia entre la humedad específica y la humedad relativa? La humedad específica es la cantidad de vapor de agua presente en una unidad de masa de aire seco. La humedad relativa es la relación entre la cantidad real de vapor en el aire a una temperatura dada y la cantidad máxima de vapor que el aire puede contener a esa temperatura. 14-8C ¿Cómo cambiarán a) la humedad específica, y b) la humedad relativa del aire contenido en un cuarto bien sellado cuando se calienta? La humedad específica se mantendrá constante, pero la humedad relativa disminuirá a medida que aumente la temperatura en una habitación bien cerrada. 14-9C ¿Cómo cambiarán a) la humedad específica y b) la humedad relativa del aire contenido en un cuarto bien sellado cuando se enfría? La humedad específica permanecerá constante, pero la humedad relativa disminuirá a medida que la temperatura baje en una habitación bien sellada. 14-10C Considere un recipiente que contiene aire húmedo a 3 atm y cuyas paredes son permeables al vapor de agua. El aire del entorno a la presión de 1 atm contiene también algo de humedad. ¿Es posible que el vapor de agua fluya desde el entorno hacia el interior del recipiente? Explique. Un tanque que contiene aire húmedo a 3 atm se encuentra en aire húmedo que está a 1 atm. La fuerza motriz para la transferencia de humedad es la diferencia de presión de vapor, y por lo tanto es posible que el vapor de agua fluya hacia el tanque desde los alrededores si la presión de vapor en el entorno es mayor que la presión de vapor en el tanque. 14-11C ¿Por qué las tuberías de agua fría siempre se cubren con chaquetas de barrera de vapor? Los aislamientos en líneas de agua helada siempre se envuelven con camisas de barrera de vapor para eliminar la posibilidad de que el vapor ingrese al aislamiento. Esto se debe a que la humedad que migra a través del aislamiento a la superficie fría se condensará y permanecerá ahí indefinidamente sin posibilidad de vaporización y retroceso al exterior.
14-12C Explique cómo se determina la presión de vapor del aire ambiente cuando se conocen la temperatura, la presión total y la humedad relativa. Punto de rocío y temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo Cuando se dan la temperatura, la presión total y la humedad relativa, la presión de vapor puede determinarse a partir de la tabla psicrométrica o la relación donde Psat es la presión de saturación (o de ebullición) del agua a la temperatura especificada y φ es la humedad relativa. Punto de rocío y temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo 14-21C ¿Qué es la temperatura de bulbo húmedo? La temperatura del punto de rocío es la temperatura a la cual comienza la condensación cuando el aire se enfría a presión constante. 14-22C Andy y Wendy usan anteojos. En un día frío de invierno, Andy llega del frío exterior y entra a la casa tibia mientras Wendy sale. ¿Cuál par de anteojos es más probable que se empañe? Explique. Andy's. La temperatura de sus gafas puede estar por debajo de la temperatura del punto de rocío de la habitación, causando condensación en la superficie de las gafas. 14-23C En verano, la superficie exterior de un vaso lleno de agua con hielo frecuentemente “suda”. ¿Cómo puede explicar este “sudor”? La temperatura de la superficie exterior del vidrio puede caer por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire circundante, lo que provoca que la humedad en la vecindad del vidrio se condense. Después de un tiempo, el condensado puede comenzar a gotear debido a la gravedad. 14-24C En algunos climas, quitar el hielo del parabrisas de un automóvil es una tarea común en las mañanas de invierno. Explique cómo se forma el hielo en el parabrisas durante algunas noches aun cuando no haya lluvia ni nieve. Cuando la temperatura cae por debajo de la temperatura del punto de rocío, se forma rocío en las superficies externas del automóvil. Si la temperatura es inferior a 0 ° C, el rocío se congelará. A temperaturas muy bajas, la humedad en el aire se congelará directamente en las ventanas del automóvil. 14-25C ¿Cuándo son idénticos las temperaturas de bulbo seco y el punto de rocío? Cuando el aire está saturado (100% de humedad relativa). 14-26C ¿Cuándo son equivalentes las temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo para aire atmosférico? Estos dos son aproximadamente iguales a las temperaturas y presiones atmosféricas. Carta psicrométrica 14-36C ¿Cómo se comparan las líneas de entalpía constante y de temperatura de bulbo húmedo constante en la carta psicrométrica? Son casi paralelos entre sí. 14-37C ¿En qué estado en la carta psicrométrica son idénticas las temperaturas de bulbo seco, bulbo húmedo y punto de rocío? Los estados de saturación (ubicados en la curva de saturación).
14-38C ¿Cómo se determina en la carta psicrométrica la temperatura de punto de rocío en un estado especificado? Dibujando una línea horizontal hasta que se cruza con la curva de saturación. La temperatura correspondiente es la temperatura del punto de rocío. 14-39C ¿Los valores de entalpía determinados en una carta psicrométrica al nivel del mar se pueden usar a mayores altitudes? No, no pueden. La entalpía del aire húmedo depende de ω, que depende de la presión total. Comodidad de las personas y acondicionamiento de aire 14-49C ¿Qué hace un sistema moderno de acondicionamiento de aire, además de calentar o enfriar el aire? Humecta, deshumidifica, limpia e incluso desodoriza el aire. 14-50C ¿Cómo responde el cuerpo humano a a) el clima caliente, b) el clima frío y c) el clima caliente y húmedo? (a) Perspira más, (b) corta la circulación sanguínea cerca de la piel, y (c) suda excesivamente 14-51C ¿Qué es el efecto de radiación? ¿Cómo afecta la comodidad de las personas? Es el intercambio de calor directo entre el cuerpo y las superficies circundantes. Puede hacer que una persona sienta frío en invierno y calor en verano. 14-52C ¿Cómo afecta la comodidad el movimiento del aire cerca del cuerpo humano? Afecta eliminando el aire cálido y húmedo que se acumula alrededor del cuerpo y reemplazándolo con aire fresco. 14-53C Considere un partido de tenis en clima frío, donde tanto los jugadores como los espectadores usan el mismo tipo de ropa. ¿Qué grupo de personas sentirá más frío? ¿Por qué? Los espectadores. Porque tienen un nivel más bajo de actividad y, por lo tanto, un menor nivel de generación de calor dentro de sus cuerpos. 14-54C ¿Por qué piensa usted que los bebés son más susceptibles al frío? porque tienen una gran relación entre el área de la piel y el volumen. Es decir, tienen un volumen más pequeño para generar calor pero un área más grande para perderlo. 14-55C ¿Cómo afecta la humedad a la comodidad? Afecta la capacidad de transpiración de un cuerpo y, por lo tanto, la cantidad de calor que un cuerpo puede disipar por evaporación. 14-56C ¿Qué son la humidificación y la deshumidificación? La humidificación es para agregar humedad a un ambiente, la deshumidificación es para eliminarla.
14-57C ¿Qué es el metabolismo? ¿Cuál es el rango de la tasa metabólica para un hombre promedio? ¿Por qué interesa la tasa metabólica de los ocupantes de un edificio con relación a la calefacción y al acondicionamiento de aire? El metabolismo se refiere a la quema de alimentos como carbohidratos, grasas y proteínas para realizar las funciones corporales necesarias. La tasa metabólica para un hombre promedio varía desde 108 W mientras lee, escribe, escribe o escucha una conferencia en un aula en una posición sentada hasta 1250 W a los 20 años (730 a 70) durante un ejercicio extenuante. Las tasas correspondientes para las mujeres son aproximadamente 30 por ciento más bajas. Las tasas metabólicas máximas de atletas entrenados pueden exceder 2000 W. Estamos interesados en la tasa metabólica de los ocupantes de un edificio cuando trabajamos con calefacción y aire acondicionado porque la tasa metabólica representa la velocidad a la que un cuerpo genera calor y lo disipa a la habitación . Este calor del cuerpo contribuye a la calefacción en invierno, pero se agrega a la carga de refrigeración del edificio en verano. 14-58C ¿Por qué, en general, la tasa metabólica de las mujeres es más baja que la de los hombres? ¿Cuál es el efecto de la ropa sobre la temperatura ambiental que se siente confortable? La tasa metabólica es proporcional al tamaño del cuerpo, y la tasa metabólica de las mujeres, en general, es menor que la de los hombres debido a su tamaño más pequeño. La ropa sirve como aislamiento, y cuanto más gruesa sea la ropa, menor será la temperatura ambiental que se sienta cómoda. 14-59C ¿Qué es el calor sensible? ¿Cómo se afecta la pérdida de calor sensible del cuerpo humano por a) la temperatura de la piel, b) la temperatura ambiente y c) el movimiento del aire? El calor sensible es la energía asociada con un cambio de temperatura. La pérdida de calor sensible de un cuerpo humano aumenta a medida que (a) la temperatura de la piel aumenta, (b) la temperatura ambiente disminuye, y (c) aumenta el movimiento del aire (y por lo tanto el coeficiente de transferencia de calor por convección). 14-60C ¿Qué es el calor latente? ¿Cómo se afecta la pérdida de calor latente del cuerpo humano por a) lo mojado de la piel, b) la humedad relativa del ambiente? ¿Cómo se relaciona la tasa de evaporación desde el cuerpo con la tasa de pérdida de calor latente? El calor latente es la energía liberada a medida que el vapor de agua se condensa en superficies frías o la energía que se absorbe de una superficie cálida a medida que se evapora el agua líquida. La pérdida de calor latente de un cuerpo humano aumenta a medida que (a) la humedad de la piel aumenta y (b) la humedad relativa del ambiente disminuye. La velocidad de evaporación del cuerpo está relacionada con la tasa de pérdida de calor latente, vaporización del agua a la temperatura de la piel.
donde hfg es el calor latente de
Calentamiento y enfriamiento simples 14-67C ¿Cómo cambian las humedades relativa y específica durante un proceso de calentamiento simple? Responda la misma pregunta para un proceso de enfriamiento simple. La humedad relativa disminuye durante un proceso de calentamiento simple y aumenta durante un proceso de enfriamiento simple. La humedad específica, por otro lado, permanece constante en ambos casos. 14-68C ¿Por qué un proceso de calentamiento o enfriamiento simple aparece como una línea horizontal en la carta psicrométrica? Porque una línea horizontal en el gráfico psicrométrico representa un ω = proceso constante, y el contenido de humedad ω del aire permanece constante durante estos procesos. Calentamiento y humidificación 14-75C ¿Por qué algunas veces se humidifica el aire calentado? Para lograr un mayor nivel de confort. El aire muy seco puede causar sequedad en la piel, dificultades respiratorias y aumento de la electricidad estática. Enfriamiento con deshumidificación 14-80C ¿Por qué algunas veces el aire enfriado se recalienta en verano antes de descargarlo a un cuarto? Para disminuir su humedad relativa a niveles más deseables. Enfriamento evaporativo 14-94C ¿Qué es el enfriamiento evaporativo? ¿Funcionara en climas húmedos? El enfriamiento evaporativo es el enfriamiento que se logra cuando el agua se evapora en aire seco. No funcionará en climas húmedos. 14-95C Durante la evaporación de un cuerpo de agua a aire, ¿bajo qué condiciones será el calo latente de vaporización igual a la transferencia de calor del aire? Durante la evaporación de un cuerpo de agua a aire, el calor latente de vaporización será igual a la transferencia de calor de convección del aire cuando la conducción desde las partes inferiores del cuerpo de agua a la superficie es despreciable, y la temperatura de las superficies circundantes es a aproximadamente la temperatura de la superficie del agua para que la transferencia de calor de la radiación sea insignificante. 14-96C ¿Un proceso de vaporización tiene que incluir transferencia de calor? Describa un proceso que incluya transferencia tanto de calor como de masa. En un funcionamiento estable, el proceso de transferencia de masa no tiene que involucrar la transferencia de calor. Sin embargo, un proceso de transferencia de masa que involucre un cambio de fase (evaporación, sublimación, condensación, fusión, etc.) debe involucrar transferencia de calor. Por ejemplo, la evaporación de agua de un lago al aire (transferencia de masa) requiere la transferencia de calor latente de agua a una temperatura específica al agua líquida en la superficie (transferencia de calor). Mezclado adiabático de flujos de aire 14-103C Dos flujos de aire insaturado se mezclan adiabáticamente. Se observa que se condensa algo de humedad durante el proceso de mezclado. ¿Bajo qué condiciones será éste el caso? Esto ocurrirá cuando la línea recta que conecta los estados de las dos corrientes en el gráfico psicrométrico cruza la línea de saturación.
14-104C Considere el mezclado adiabático de dos flujos de aire. ¿El estado de la mezcla en la carta psicrométrica tiene que ser en la línea recta que conecta los dos estados? Si Torres de enfriamiento húmedo 14-112C ¿Cómo funciona una torre de enfriamiento húmedo de tiro natural? El principio de funcionamiento de una torre de enfriamiento de tiro natural se basa en la flotabilidad. El aire en la torre tiene un alto contenido de humedad, y por lo tanto es más ligero que el aire exterior. Este aire húmedo y ligero se eleva bajo la influencia de la flotabilidad, lo que induce el flujo a través de la torre. 14-113C ¿Qué es un estanque de rociado? ¿Cómo funciona en comparación con el desempeño de una torre de enfriamiento húmedo? Un estanque de pulverización enfría el agua caliente pulverizándola en la atmósfera abierta. Requieren de 25 a 50 veces el área de una torre de enfriamiento húmeda para la misma carga de enfriamiento.