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Silvana Cavella » 28.Proprietà dell'aria umida, uso del diagramma psicrometrico


Proprietà termodinamiche dell’aria secca e del vapor d’acqua

Psicrometria

  • La psicrometria studia le proprietà termodinamiche di miscele gas-vapore.
  • Argomento di studio questa lezione è il sistema aria umida, miscela di aria secca e vapor d’acqua.
  • Innanzitutto bisogna conoscere per l’aria secca e il vapor d’acqua proprietà come il volume specifico, il calore specifico.
  • Si ricordi che per pressione inferiore a 3 atm, per l’aria umida può essere utilizzata la legge dei gas perfetti.

Proprietà termodinamiche dell’aria umida

  • Per poter operare con l’aria umida bisogna conoscere le sue proprietà termodinamiche: umidità, umidità relativa, temperatura di bulbo secco, temperatura di bulbo umido, temperatura di rugiada, volume specifico ed entalpia specifica.
  • Esse possono essere calcolate con specifiche equazioni o determinate mediante l’uso di diagrammi psicrometrici; se sono note due proprietà indipendenti il diagramma consente di determinare tutte le altre.

Diagramma psicrometrico

Costruzione del diagramma

  • I diagrammi psicrometrici riportano sugli assi principali la temperatura di bulbo secco e l’umidità.
  • Sul diagramma sono, poi, riportate curve a umidità relativa costante, volume specifico costante.
  • Le curve a entalpia e temperatura di bulbo umido costanti coincidono.
  • La temperatura di rugiada e di bulbo umido sono riportate al di sopra della curva di saturazione.
  • L’entalpia è riportata a sinistra del diagramma.
  • Ogni diagramma psicrometrico è costruito per una determinata pressione totale.

I diagrammi sono disponibili per il download e la stampa in “Materiali di supporto”.

Diagramma psicrometrico – Versione stampabile in ‘Materiali di supporto’

Diagramma psicrometrico - Versione stampabile in 'Materiali di supporto'

Diagramma psicrometrico a bassa temperatura – Versione stampabile in ‘Materiali di supporto’

Diagramma psicrometrico a bassa temperatura - Versione stampabile in 'Materiali di supporto'


Evoluzione delle proprietà dell’aria umida durante un processo

Uso del diagramma psicrometrico

  • Sul diagramma psicrometrico è possibile tracciare tutte le trasformazioni a cui è soggetta l’aria umida durante un processo.
  • Il riscaldamento (raffreddamento) indiretto avviene senza variazione dell’umidità, per cui è rappresentato da un segmento orizzontale.
  • E’ possibile determinare le proprietà di una miscela di due correnti di aria umida.
  • Ancora è possibile tracciare la trasformazione che l’aria subisce quando investe un prodotto da essiccare (saturazione adiabatica).

Considerazioni conclusive

Proprietà termodinamiche dell’aria umida

Aria umida e i processi dell’industria alimentare

  • La conoscenza delle proprietà dell’aria umida è di fondamentale importanza per tutte le operazioni che coinvolgono perdita o acquisto di umidità, scambiata con l’aria.
  • La progettazione di celle condizionate per lo stoccaggio di prodotti freschi, di essiccatori, di torri di raffreddamento sono esempi di applicazione dell’aria umida nell’industria alimentare.

Prossima lezione

Presentazione e risoluzione di problemi relativi all’essiccamento in corrente d’aria

  • Bilanci di materia e di energia di un essiccatore.
  • Bilanci di materia e di energia di un essiccatore con riciclo.

Le lezioni del Corso

I materiali di supporto della lezione

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