INSTALACIONES
TÉRMICAS
Temperatura es el agrado de agitación
El calor es una forma de energía.
Calor es la energía térmica de que está dotado un cuerpo. Cantidad de calor es la cantidad de energía de que está
dotado dicho cuerpo.
Kilocaloría: Es la cantidad de calor que es necesario
incorporar a un kilogramo de agua a presión normal, para que su temperatura se eleve en 1ºC, en el período que va de 14,5 a 15,5ºC. La kilocaloría es la unidad de medida del calor conjuntamente con la pequeña o gramo caloría.
1 Kcal.= 1.000 cal.
Si a un cuerpo se le suministra una cierta cantidad de calor Q, el cuerpo sufrirá un aumento de su temperatura que llamamos Dt.
El calor específico está dado por la expresión:
CE = Q / Dt
Dado que también interviene la masa, la expresión completa será:
CE = Q / Dt . m
(siendo la unidad de masa el Kg.)
Podemos definir calor específico, como la cantidad de
energía térmica que es necesario incorporar a 1 Kg. de una sustancia, para que su temperatura se eleve de 14,5ºC a
15,5ºC.
Capacidad calorífica: Es la capacidad que tiene
un cuerpo de almacenar calor. Está relacionado con su calor específico y con su masa.
Calor sensible: Se habla de calor sensible
cuando la energía térmica que se transfiere a un cuerpo, produce en el mismo un aumento de su temperatura.
Calor latente: Se define como el calor que se
transfiere a un cuerpo sin que este cuerpo
Propagación del calor: El intercambio
calorífico puede verificarse mediante tres modos diferentes llamados:
La transferencia de calor por radiación no
necesita un elemento material intermedio entre la fuente de calor y el cuerpo que lo recibe. El calor llega por medio de ondas
electromagnéticas, no necesitando contacto molecular.
El metal pulido refleja mucho y por
consiguiente absorbe poco, luego almacena poca energía y en consecuencia emite poco. En cambio en la albañilería sucede lo
contrario.
Este modo de propagación del calor se caracteriza
porque la transferencia de energía térmica tiene lugar con movimiento de materia, quedando, en
consecuencia, limitado exclusivamente a los fluidos.
Cuando la corriente convectora se origina
naturalmente, por diferencia de densidad en el
fluido, el proceso se denomina convección libre y cuando existe un agente exterior que produce
movimientos en el fluido, tal el caso de un
ventilador que produce diferentes presiones, el
La cantidad de calor que puede transferirse
por este medio depende de dos factores:
1º) Diferencia de temperatura entre el fluido y la superficie de contacto.
Este modo de transferencia de energía se
caracteriza porque la transmisión se realiza de molécula a molécula sin movimiento de materia. Tiene lugar preferentemente en líquidos y sólidos.
Si consideramos un cuerpo cualquiera, el
requisito necesario para que tenga lugar la
transmisión de calor es que exista diferencia de temperatura entre ambos lados (T2 es mayor de
T1)
Esa diferencia de temperatura determina el
sentido del flujo sea de calor.
En los casos de materiales compuestos por fibras,
el valor de su coeficiente de conductibilidad
puede variar según sea la dirección de las fibras, debido a que pueden actuar como puente
térmico, como se señala en la siguiente figura:
La resistencia total del muro es igual a la
suma de todas las resistencias parciales y se simboliza con 1 / K, vale decir:
1 / K = 1 / αi + e / λ + 1 / αe
La inversa de la resistencia es el
coeficiente de transmisión del muro, que se denomina de aire a aire, o
La cantidad de calor que habrá de pasar a
través del muro en la unidad de tiempo, la llamaremos Q.
Q = λ . S . (t
2– t
1)
/ e
(Expresión de Fourier)
El aire atmosférico es una mezcla de aire
seco y vapor de agua
Composición del aire:
La composición del aire seco en porcentaje de peso es la siguiente:
nitrógeno 77 %
oxígeno 22 % (aproximadamente)
El nitrógeno es un gas inerte que no se
altera químicamente, mientras que el oxígeno, en cambio, reacciona en los distintos procesos de combustión.
La cantidad de vapor de agua en el aire es
extremadamente variable y es lo que
constituye la humedad atmosférica, que tiene gran importancia para el bienestar
El aire contiene siempre cierta cantidad de
humedad, cuando contiene el máximo
posible de ella se dice que está saturado.
Esa cantidad máxima de humedad que
puede contener en el estado de saturación depende fundamentalmente de la
temperatura.
En caso de altas temperaturas, se necesita
mucha humedad para saturar el aire e inversamente, en el caso de bajas
temperaturas.
Cantidad de
gramos de agua
que puede
contener el aire
a distintas
temperaturas
Así, por ejemplo, a OºC se necesitan
aproximadamente 4.84 g de vapor de agua por cada Kg de aire seco para saturarlo, mientras que a 20ºC se necesitan 17.29 g/Kg, ya 40ºC,
51.14 g/Kg.
Si se expresa la humedad en la unidad
mencionada precedentemente, la misma se la
denomina humedad específica.
Entonces la humedad específica es el peso
La humedad relativa expresa el grado de
saturación del aire a cualquier temperatura, expresándose en porcentaje.
Así, el aire saturado o el contenido máximo
de humedad tendría una humedad relativa del 100 %, mientras que el aire
perfectamente seco, o sea, sin contenido de vapor de agua, tendría un porcentaje del O %.
De tal manera, si un aire atmosférico tiene
a la temperatura de 20ºC, por ejemplo, 7,4 g/kg, la humedad relativa sería del 50 %, dado que tendría la mitad de lo que
contendría si estuviese saturado, o sea, 14,8 g/kg.
Donde: HR, humedad relativa (%),
he, humedad específica a una temperatura t ºC (g/kg),
El instrumento que se utiliza en la práctica
de aire acondicionado y calefacción para medir la humedad es el psicrómetro. El
mismo consta de dos termómetros idénticos en lo referente a graduación y precisión,
Temperatura de bulbo seco (TBS) : es la
temperatura a que se encuentra la mezcla de aire, medida en un termómetro común.
Temperatura de bulbo húmedo (TBH):o
temperatura a la cual se produce la vaporización del vapor de agua en el aire, es la temperatura leída en un termómetro, cuyo bulbo está recubierto con un liencillo empapado en agua y que se revolea en el aire.
Temperatura de punto de rocío (TpR): es la
temperatura del aire en condición de saturación o la temperatura a que hay que enfriar el aire para que comience la condensación del vapor de agua
Supóngase que con un psicrómetro de
revoleo se lee:
TBS = 35 ºC
TBH = 24,5 ºC
