Capacidad calorifica del aire

capacidad calorífica específica del aire j/kg c

Cuando uno se embarca en el proyecto de formarse en la ciencia de la construcción, una de las primeras cosas que encuentra es el concepto de cargas de calefacción y refrigeración. Todos los edificios las tienen. (Sí, incluso los proyectos de casas pasivas). Por eso hacemos cálculos de cargas de calefacción y refrigeración. Introducimos todos los detalles del edificio, establecemos las condiciones de diseño y obtenemos las cargas de calefacción y refrigeración de cada habitación del edificio. Aquí, en EE.UU., seguimos utilizando esas unidades anticuadas que dan unidades térmicas británicas por hora (BTU/h) para las cargas. En la mayor parte del mundo, el resultado se mide en vatios o kilovatios.
¿Pero entonces qué? No nos limitamos a abrir la espita de los BTU. Normalmente movemos esos BTU dentro y fuera de las habitaciones de una casa con un fluido, como el aire o el agua. Entonces, ¿cómo sabemos cuántos pies cúbicos por minuto (cfm) de aire nos darán el número correcto de BTU por hora? Hoy vamos a hablar de esta relación entre BTU/hora y cfm. (Voy a dejar la discusión del uso del agua para la distribución del calor a mis amigos del lado hidrónico, pero es análogo a lo que estoy explicando a continuación).

capacidad calorífica del vapor de agua

ResumenEn las bombas de calor de compresión de vapor convencionales, la capacidad de calentamiento y la carga de calentamiento suelen variar en direcciones opuestas, lo que da lugar a un desajuste de la capacidad de calentamiento y la carga de calentamiento en condiciones fuera de diseño. El ciclo de aire (Brayton invertido) es un posible sustituto de los ciclos de compresión de vapor convencionales. En este trabajo se demuestra que, en teoría, el ciclo de la bomba de calor de aire puede hacer que la capacidad de calefacción esté en consonancia con la carga de calefacción a un nivel estable de COP (coeficiente de rendimiento) de calefacción. Se desarrolló un modelo termodinámico para el ciclo de la bomba de calor de aire con un compresor y un expansor prácticos. A partir del modelo se obtuvieron el COP de calefacción óptimo y la relación de presión correspondiente. A continuación, se expresó analíticamente el rendimiento del ciclo en las condiciones óptimas de COP. La capacidad de calefacción bajo diferentes condiciones de funcionamiento se encontró en línea con la carga de calefacción. Se realizaron comparaciones numéricas entre el ciclo de la bomba de calor de aire y dos ciclos típicos de la bomba de calor de compresión de vapor para una mayor verificación. También se comprobó que la eficiencia energética de la bomba de calor de aire es comparable a la de la bomba de calor transcrítica de CO2, especialmente con una gran diferencia de temperatura.

conductividad térmica del aire

En climas fríos se sugiere poner un humidificador ya que el aire se seca demasiado. Me pregunto cómo influye la humedad en el tiempo necesario para que el aire alcance una temperatura de 20 grados centígrados. Es decir, supongamos que tienes una habitación fría y quieres calentar el aire, ¿el proceso será más lento o más rápido en relación a las variaciones de humedad?
donde 1,005 kJ/kg°C es la capacidad calorífica del aire seco, 1,82 kJ/kg°C la capacidad calorífica del vapor de agua, y H es la humedad absoluta en kg de vapor de agua por kg de aire seco en la mezcla. Por tanto, la capacidad calorífica específica del aire húmedo es mayor que la del aire seco y el aire húmedo necesitará más energía para calentarse en una cantidad determinada.
Pero la diferencia es bastante pequeña. Creo que el 100% de HR a 25C es sólo un 2% de agua, y si necesitas calentar la habitación la temperatura, y por lo tanto el contenido de agua, es presumiblemente incluso menor. El 2% de agua sólo aumenta el calor específico en un 3,6%.
El aire bastante húmedo (digamos el 60% de HR a 20C) contendrá alrededor de 10g/m^3 de vapor de agua con una capacidad de calor específico de 1,8 kJ/kgk – por lo que se necesita casi el doble de energía (por unidad de masa) para calentar el agua en el aire que el propio aire seco.

comentarios

calores. Para un gas ideal monoatómico, la energía interna está toda en forma de energía cinética, y la teoría cinética proporciona la expresión para esa energía, relacionada con la temperatura cinética. La expresión para la energía interna es Dos calores específicos se definen para los gases, uno para volumen constante (CV) y
uno para presión constante (CP). Para un proceso de volumen constante con un gas ideal monoatómico la primera ley de la termodinámica da: Caso más general Una mayor aplicación de la ley de los gases ideales y de la primera ley da la relación
El calor específico molar a volumen constante se define por Volumen constante Utilizando la primera ley de la termodinámica esto se puede poner en la forma pero como ΔV = 0, la expresión para CV se convierte Para un gas ideal monoatómico, , por lo que

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