NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   FLUIDOS

 

desesperado

 

33) En una habitación de 60 m³ y que contiene aire seco a 25 ºC, se introducen 300 g de vapor de agua a la misma temperatura.
   a) ¿Cuál es la humedad absoluta?
   b) ¿Cuánto vale la humedad relativa?
   c) ¿Qué masa máxima de vapor de agua admite ese ambiente, si se mantiene constante la temperatura?
Dato de tablas: a 25 ºC la presión de vapor de agua es 3,17 kPa.

El concepto de humedad absoluta alude a la cantidad de vapor de agua presente en un determinado volumen. Se puede medir en cualesquiera unidades que reflejen esa cantidad. Una de las más utilizadas es gramos sobre metro cúbico. En este caso contamos con los datos necesarios para hacer el cálculo en forma inmediata, sin ningún procesamiento anterior.

Habs = mvap / Vtot

Habs = 300 g / 60 m³

   

          Habs = 5 g/m³

   

Ahora calculo la humedad relativa; para eso necesito conocer cuánto vale la presión parcial que ejercen los 300 g introducidos. La ecuación de estado de los gases ideales me lo puede decir, pero sólo acepta masas medidas en moles. Con una simple regla de tres (la regla del almacenero)...

18 gagua    ____________   1 mol

300 gagua  ____________   16,7 moles

Ahora sí, vamos a la ecuación de estado... pr V = n R T

ppvap = n R T / V

ppvap = 16,7 moles 8,314 J moles-1 K-1 298 K / 60 m³

ppvap = 0,69 kPa

Esa es la presión parcial del vapor presente en la habitación, los 300 g. Ahora sí, la humedad relativa es:

HR = ppvap / psat

HR = 0,69 kPa / 3,17 kPa

   

          HR = 0,22               HR% = 22% 

   

La máxima masa de vapor admitida (como vapor) es justamente aquella cuya presión es la presión de saturación, o sea, 3,17 kPa. Para saber qué masa representa hay que desandar el mismo camino que recorrimos antes con la masa de vapor introducida: 3,17 kPa son 76,7 moles, a 18 gramos cada uno alcanzan los 1.380 gramos; si le restamos los trescientos ya introducidos, todavía podemos añadir 1.080 gramos más.

   
     

DESAFÍO: ¿A cuánto habría que reducir la temperatura de la habitación para alcanzar el punto de rocío, es decir, para que las paredes y el piso empiecen a llenarse de gotitas de condensación?

  teclado ricardo cabrera
   
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