Richiami sulle miscele di aria vapore e cenni di condizionamento d aria

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Sofia Colella
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1 Richimi sulle miscele di ri ore e cenni di condizionmento d ri Miscele di gs ideli. L mss di un miscel di gs è ri ll somm delle msse dei suoi comonenti Il numero di moli di un miscel di gs che non regiscono tr loro è ri ll somm del numero di moli dei suoi comonenti Legge di Dlton dell somm delle ressioni er un miscel di due gs erfetti (Vle nche l legge di Amgt er l somm dei olumi) Definizioni: Mss (kg) e frzione onderle Numero di moli (kmol) e frzione molre Mss molre (kg/kmol) È difficile descriere il comortmento t di un miscel di gs non erfetti dt l influenz reciroc dll delle molecole l di gs differenti le une dlle ltre In un miscel di ri e ore i due comonenti si comortno come gs ideli. L ossibilità che il ore condensi imone un trttzione tt diers d quell delle miscele di gs ideli. ARIA SECCA Comosizione ri secc stndrd (scl C) Hrrison (965) Frzione molre (μi) Mss molecolre (mi) [kg/kmol] (μi mi) [kg/kmol] Azoto Ossigeno Argon Anidride crbonic Neon Elio E-05 Metno E-05 Anidride solforic E-05 Idrogeno Altri m Vlore dell costnte R dell ri secc stndrd e clore secifico ressione costnte ' R R 0. m ' ' c,. 0 kj kgk kj kg K ACQUA Mss molecolre (scl C) kg m kmol Vlore del clore secifico medio del or d cqu e clore ltente di orizzzione 0.0 C kj,.805 r 50 kg K c kj (( t 0.0 C) kg Formul er il clcolo dell ressione di urzione er cqu liquid con T [0-00 C] C 3 T ) ex + C + C3T + C4T + C5T + C T ln( T ) T in [K] e le costnti: C e+03 C e-0 C e+00 C e-05 C e-08 C ( 6 kg m 8 kmol c, Arossimzioni comuni kj.9 r( t 0.0 C) 500 kg K ( t) 000 ex t + 35 kj kg [ P] [ P] con t in C

2 In un miscel di ri e ore i due comonenti si comortno come gs ideli. L ossibilità che il ore condensi imone un trttzione diers d quell delle miscele di gs ideli. Errore in ercentule idele / commesso considerndo il or d cqu come gs erfetto e regione in cui il or d cqu si uò trttre come gs erfetto con un errore <% Gs erfetto In un miscel di ri e ore i due comonenti si comortno come gs ideli. L ossibilità che il ore condensi imone un trttzione tt diers d quell delle miscele di gs ideli. Vle l regol delle fsi: il numero di ribili indiendenti è ugule l numero di comonenti + meno il numero delle fsi n+-f+-3 (3 ribili: T,, comosizione) Titolo, grdo igrometrico, grdo di urzione M M x ϕ ψ, x x Le grndezze secifiche si riferiscono ll unità di mss di ri secc e non ll unità di mss di tutt l miscel Relzione grdo di urzione-grdo igrometrico tot, ( t) ψ ϕ tot ϕ, ( t ) Entli secific kj [ r( t 0.0 C) + c t] J t + x, kg x 0.6 Relzione titolo-grdo igrometrico Clore sensibile, ltente, totle m ϕ ( t ) ', kg QS mc ( t t ) c c x ' m tot ϕ, ( t) kg QL mr QS ϕ PSt P Q T m ( J J ) R TOT x ϕ QT PTOT ϕ PSt P x + 0,6 St xc ' ', +,

3 ϕ0. ϕ0.4 ϕ0.6 ϕ0.8 ϕ J00 J50 t [ C] J50 J J0 [kj/kg] x [g/kg] Digrmm di Mollier ( tot 0.35 kp) Digrmm sicrometrico ( tot 0.35 kp) 30 ϕ ϕ0.8 ϕ0.6 ϕ0.4 5 J80 0 J60 /kg] x [g 5 J40 0 J0 5 J0 [kj/kg] t [ C] Per l ri ur, le temerture di bulbo secco, Per l ri ur, le temerture di bulbo secco, di bulbo umido e di rugid coincidono

4 Q Q s x R r t J x J ΔJ R' Δ x

5 Riscldmento e umidificzione Rffreddmento e deumidificzione 3 Ari cld e umid L & Q & Q & cqu Ari fredd e secc

6 Rffreddmento eortio (urzione dibtic) Schem digrmm sicrometrico er il rocesso di urzione dibtic dell miscel Torre eorti controcorrente circolzione nturle

7 Misur del grdo igrometrico Igrometro cello Si bs su un semlice rinciio fisico: i celli e i eli nimli si contrggono o llungno second dell umidità dell ri. Al rire dell umidità ri leggermente l lunghezz del fscio di celli (comosto d celli e eli di rio tio, in modo d migliorrne l ccurtezz); questo rooc l rotzione dll dell ruot dentt oggit l binrio collocto l lto del fscio. L ruot iù iccol mlific l rotzione e ermette lo sostmento dell lncett che riferisce il lore di umidità relti sull scl grdut. Questo metodo non è eccessimente reciso: l rizione di dimensione del fscio non è linere, inoltre di norm l trtur iene effettut solo 0 C, mlificndo così quei comortmenti nomli l di fuori di quest temertur. Moll Scl grdut Termoigrogrfo Fscio di celli Ruote dentte Misur del grdo igrometrico Termometro temertur mbiente T Igrometro condenszione Mcchin frigorifer Termometro rete schett Tr Igrometro elettronico E comosto d un schett metllic ert, doe sull suerficie estern è osto il condenore di un mcchin frigorifer ed un termometro. Dell etere, etere, ftto eorre ridmente er mezzo di un corrente d ri, rffredd il reciiente di metllo che lo contiene e l ri conttto con l rete rggiunge un temerturt Tr cui corrisonde un cert ressione di ore uro; questo unto un ore umido si condens e deosit sul metllo, rendendolo oco. Con i due termometri si misurno le due temerture T (mbiente) e Tr (rete dell schett). E così ossibile, medinte digrmm sicrometrico, ricre il unto fisico di nostro interesse, e d esso ricre i lori incogniti. L igrometro elettronico è comosto dl trsduttore (che uò essere di tio resistio o ccitio, ossi un condenore che ri l rori ccità l rire del grdo igrometrico dell ri) e dl circuito di condizionmento. Se il sensore è di tio resistio (ri l rori resistenz in funzione dell umidità) iene utilizzto, er il condizionmento i del segnle, un onte di Whetstone, t referito grzie ll su noteole sensibilità ll rizione di un delle resistenze sui suoi rmi.

8 Anlizztore Drger Misur del grdo igrometrico L Drger è un ziend tedesc che roduce un rticolre tio di strumentzione di misur, comost d due rti fondmentli: un nlizztore e delle filette. L nlizztore contiene uno o iù buchi su un lto, di circ cm di dimetro e 5 cm di rofondità, che ossono ositre ciscuno un secile filett. Premendo l nlizztore si forz un quntità fiss e not di ri (er molti modelli sono 00cm 3 ) d entrre nell filett. A questo unto le sostnze chimiche i h contenute in quest ultim regiscono con l ri cmbindo colore roorzionlmente ll grndezz d misurre. Le filette stesse sono grdute, in modo d renderne immedit l lettur. Sono disonibili filette di dierso tio, ciscun in grdo di effetture un misur differente. Vi sono filette er l misur del grdo igrometrico, ltre cci di erificre l resenz di gs tossici o infimmbili, ltre ncor er l nlisi del liello di rdiottiità. L nlizztore Drger è utilizzto correntemente di igili del fuoco, er esemio er le nlisi dell ri in mbienti otenzilmente contminti. Lo sntggio è che le file (oltre d ere un temo di it limitto) sono us e gett (doo l rottur dll delle due chiusure lterlili nno ue immeditmente, e termint l misur dientno inutilizzbili). Igrometro di Assmn (Psicrometro) Misur del grdo igrometrico T Tubi d ingresso dell ri Ventol er fr defluire l ri Tb Grz imbeut d cqu Nei due condotti d entrt engono osti ltrettnti termometri, uno dei quli con olt intorno l bulbo un grz imbeut d cqu. A questo unto l ri cominci scorrere, e i termometri segnno due dierse temerture, con TA>TB (questo erché rte dell cqu contenut nell grz eor, ssorbendo il clore ltente di orizzzione r, che cus quindi un diminuzionei i dll dell temertur). t In bse queste misure è ossibile conoscere titolo e grdo igrometrico dell ri in ingresso.

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