Psi Come Tri A

PSICOMETRIA. PSICOMETRIA.

En la mayoría de los equipos de secado el producto a secar está en contacto con una mezcla de aire - vapor de agua (aire con algún grado de humedad). Si un alimento sólido húmedo se pone en contacto con aire de temperatura y humedad constantes, como sucede cuando se usa aire en exceso, después de un tiempo suficiente el sólido alcanzará una humedad de equilibrio que dependen de la humedad y temperatura del aire con el que estuvo en contacto.

Humedad de aire La humedad W de una mezcla aire - vapor de agua se define como los Kg. de agua que hay en un Kg de aire seco. Si p es la presión total del aire (101325 Pa o una atmósfera , mientras no se diga lo contrario) y PA la presión de vapor del agua contenida en el aire, se llega a:

La presión de vapor de agua máxima posible en equilibrio a una temperatura dada (leída, p. Ej. En las tablas de vapor de agua) se llama presión de saturación y produce la máxima humedad a ésa temperatura, llamada humedad de saturación.

Porcentaje de humedad (%) Se define como:

Porcentaje de humedad relativa (%)

La relación entre estas últimas dos maneras de describir la humedad del aire es:

Temperatura de bulbo seco (ºC) La temperatura de la mezcla aire - vapor de agua que se lee en un termómetro se denomina de bulbo seco. Mientras no se diga otra cosa, cuando se habla de temperatura del aire se hace referencia a la temperatura de bulbo seco.

Punto de rocío (ºC) La temperatura rocío es aquella en la que el aire de cierta humedad comienza a condensar agua cuando se enfría a presión constante. En la carta psicrométrica se encuentra trazando una línea recta desde un punto que ubique el aire dado hasta que se alcance la línea de saturación; la temperatura de bulbo seco de este último punto es la de punto de rocío. Temperatura de bulbo húmedo (TW) Cuando se hace circular aire de temperatura (de bulbo seco) T y humedad H sobre una superficie de agua, ésta última alcanza una temperatura de equilibrio llamada de bulbo húmedo. En este caso se supone que todo el calor de vaporización del agua lo proporciona el aire; sin embargo, ni este hecho, ni la masa de agua que se evapora cambian las propiedades del aire que circula. Calor húmedo (CS) Es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1 Kg de aire seco mas el agua que le acompaña en 1 K.

El valor del calor específico del agua puede tomarse de la tabla 3.10. Un valor aproximado suficiente para cálculos de ingeniería es:

Entalpía de una mezcla aire - vapor de agua (H en KJ/Kg aire seco) Si se selecciona una temperatura base (generalmente es 0ºC), la entalpía de la mezcla a cierta temperatura es igual a la suma de los calores sensibles para llevar un Kg de aire seco y al vapor de agua que le acompaña hasta tal temperatura, más el calor latente de vaporización del agua a la temperatura de referencia.

To es la temperatura de referencia y λ ο 2501.4KJ/Kg. Carta psicrométrica

el calor latente del agua a To. Si To es 0ºC, λ o es

En la figura 7.1 aparecen esquematizadas las líneas más importantes del diagrama que permiten la lectura de las propiedades antes mencionadas de las mezclas aire - vapor de agua para la realización de cálculos que las involucren. Existen otras formas gráficas de presentación de cartas psicrométricas. También se pueden utilizar programas de computador en donde con algunos valores de entrada se obtienen los parámetros que caracterizan el aire utilizado en el secado.

7.3 ACTIVIDAD DE AGUA Todo alimento es un producto húmedo que puede ser considerado como un sistema formado por un sustrato seco al que acompaña cierta cantidad de agua unida a él. Las fuerzas que ligan el agua a la materia seca son de diverso tipo, dependen de la naturaleza del producto. Para cada temperatura el agua pura coexiste con un poco de agua en estado de vapor; la presión que ejerce ese gas se llama presión de vapor en equilibrio. En unas tablas de vapor de agua se relacionan, entre otros datos, los valores de las presiones de vapor en equilibrio (o presión de agua a saturación PAS) para un intervalo amplio de temperaturas. Cuando el agua está en forma de humedad en un alimento, debido a que la materia limita su " libertad", no hace la misma presión de vapor que la que haría, a la misma temperatura, si estuviera en estado puro. Expresado de otra forma, la presión de vapor en equilibrio con el alimento (PA) es menor que la de saturación. Un indicador directo del "grado de libertad" del agua que tiene un producto es la comparación del valor de la presión de vapor en equilibrio con presión de saturación correspondiente a la misma temperatura. El parámetro actividad de agua (α W) se define como la relación de la presión de vapor de agua de un material a la presión de vapor de agua pura a la misma temperatura.

Donde PA es la presión de vapor ejercida por el alimento y PAS la presión de vapor de agua a la

misma temperatura. Una definición equivalente es la que expresa que la actividad de agua es la humedad relativa en equilibrio con el alimento, dividida por cien (ver definición de humedad relativa). La actividad de agua está entre 0 y 1, siendo más baja mientras más fuertemente ligada se encuentre el agua al material; tiende a la unidad cuando está tan débilmente adherida al material que su comportamiento se acerca al de su estado libre o puro. En el secado las moléculas de agua menos ligadas son las primeras en retirarse y las últimas son las que están unidas fuertemente a las macromoléculas orgánicas del extracto seco por fuerzas de tipo electrostáticas.