Biofísica 2 Fluidos (20) 60. Humedad

 Un recipiente con agua líquida está en contacto con aire atmosférico. El sistema se encuentra a 30 ºC. La presión atmosférica es 632 mmHg y la presión parcial del vapor de agua presente en el aire es 20 mmHg. Consulte la tabla de presión de vapor saturado para el agua y responda:

 

 

a)     En el gráfico pv sat(T), marcar un punto A que represente el estado del vapor de agua presente en el aire atmosférico.

 

 

Patm = presión atmosférica = 632 mmHg (101300 Pa / 760 mmHg) = 84,23 kPa

Ppva = presión parcial de vapor de agua = 20 mmHg (101300 Pa / 760 mmHg) = 2,67 kPa

 

 

 

b)    En esas condiciones, ¿se evapora agua o se condensa vapor? Justifique.

 

 

Según la tabla la Psat (30°C) = 4,24 kPa

Ppva = 2,67 kPa

 

Si Psat > Ppva à se evapora agua

 

c)     En el gráfico pv sat(T), marcar un punto B que represente el estado del agua líquida del recipiente.

Patm = presión atmosférica = 632 mmHg (101300 Pa / 760 mmHg) = 84,23 kPa

 

d)    ¿A qué temperatura se debe calentar el agua para que se produzca la ebullición? Represente en el gráfico este proceso isobárico, desde el punto B hasta el punto en que alcanza la ebullición.

T ebullición = 95 °C (ver tabla)

  

 

 C = Punto de ebullición a 84,2 kPa

 

e) Se cierra el recipiente con el agua líquida, encerrando aire atmosférico en su parte superior. Luego se aumenta lentamente el volumen del recipiente, tal que disminuya la presión, manteniendo la temperatura constante. ¿Hasta qué valor deberá disminuir la presión del aire encerrado, para lograr que el agua hierva a 30°C? Represente en el gráfico esta transformación isotérmica.

  

Pv = 4,24 kPa (ver Tabla)

 

 

P = 4,24 kPa = 4240 Pa = 4240 Pa (760 mmHg / 101300 Pa) = 31,8 mmHg

 

 

D = punto de ebullición a 30 °C