1. Aerul umed
• In stare uscată, la suprafaţa Pământului,
aerul se compune din:
– azot în proporţie volumică 79 % (în proporţie
masică 76,8 % )
– oxigen în proporţie volumică 21 % (în proporţie
masică 23,2 % )
– printre altele : şi vapori de apă cu praf
• Aerul ce conţine vapori supraîncalziţi şi
vapori saturaţi uscaţi se numeşte aer umed

2. Amestec de gaze perfecte
• Aerul este un amestec de gaze perfecte, deoarece
vaporii de apă se găsesc la presiuni (partiale) foarte
scăzute iar temperatura amestecului de aer şi vapori
este mult superioară temperaturii de saturaţie,
corespunzătoare presiuni parţiale a vaporilor de
apă.
• Diferenţa faţa de un amestec de gaze perfecte este că
vaporii de apă se pot condensa, iar cantitatea lor în
amestec este limitată.

3. Trei domenii
= presiunea totală a aerului
a - presiunea aerului uscat
v - presiunea vaporilor de apă
• Se deosebesc trei domenii
ale stărilor aerului umed:
– aer umed nesaturat,
conţine numai vapori
supraîncălziţi
– aer umed saturat cu apă
(vaporii + apă la saturatie
= ceaţă)
– aer umed saturat cu apă
(gheaţa + apă lichida)
va
• p
umed
• p
• p
ppp +=

4. Domenii
→< Sv pp
→>= o
0t,pp sv
→<= o
0t,pp sv
•aer umed nesaturat, conţine
numai vapori supraîncălziţi
•aer umed saturat cu apă
(vapori +apă =ceaţă)
•aer umed saturat cu apă
(gheaţa+apă)

5. Mărimi caracteristice
• Conţinut de umiditate x:
• Gaze perfecte
• Amestec de gaze:
uscataerkg
umiditatekg
==
a
v
m
m
x
TRmVp
TRmVp
vvv
aaa
⋅⋅=⋅
⋅⋅=⋅
va ppp −=⇒
x,
x
pp
pp
p
,x
KKgJ,R
KKgJR
v
v
v
v
a
+
⋅=
⇒
−
⋅=⇒
⋅⋅=
⋅⋅=
6220
6220
5461
287

6. Alte caracteristici
• conţinutul de
umiditate la presiunea
de saturaţie
• Gradul de saturaţie
• Umiditatea relativă
s
s
s
pp
p
,x
−
⋅= 6220
=sx
( )sp
s
v
v
a
s
v
s p
p
pp
pp
p
p
x
x
≅
−
−
⋅==Ψ
Ψϕ ≅==
s
v
s
v
p
p
m
m

7. Curba de saturaţie
• Din curba presiunii
vaporilor de apă din
aer rezultă că
temperaturile ridicate
determină presiuni de
saturaţie mari, deci
umiditatea relativă
(gradul de saturaţie)
scade.

8. Alte caracteristici
• Volumul masic al
cantitatatii de (1+x)
kg de aer umed
– 1 reprezintă cantitatea
de aer uscat,
– x reprezintă cantitatea
de umiditate
( )
x1
p
T
x62205461
x1
V
v x1
+
⋅+⋅
=
+
= +
,,
( ) s
v
v
a
va
vvaa
va
p
p
R
R
x
T
p
RxR
x1
p
T
RmRm
mm
⋅=⇒⋅
⋅+
+
=
⋅⋅+⋅
+
=ρ
•Densitatea aerului umed

9. Entalpia aerului umed
vvaa imim ⋅+⋅=Ι
[ ]kgkJixi
m
i va
a
x1 ⋅⋅+=
Ι
=+
( ) ( )
kg
kJ
t8612500xt0041tclxtci pvvpax1 0
⋅⋅++⋅=⋅+⋅+⋅=+ ,,

10. Diagrama Mollier a
aerului umed
xi x −+1
Pol x
1=ϕ
Aer nesaturat

11. Răcirea sau încălzirea aerului
umed
• Dacă se raceşte sau încălzeşte aer umed la
presiune constantă, fară eliminare sau
adăugire de umiditate, procesul se produce
evident la un conţinut de umiditate constant
(x=constant)
• Se reprezintă în diagrama i-x printr-un
segment de dreaptă verticală.

12. Răcirea sau încălzirea aerului umed

13. Caracteristici
• Variaţia de umiditate
• Debit de condens
• Debit de aer uscat
• Debit de aer umed
''
xxxxx 3133 −=−=Δ
( ) ( )''
aw xx
x
m
xxmm 31
1
31
1
−⋅
+
=−⋅=
•
••
=
•
wm
=
•
am
=
•
m

14. Concluzie
– căldura evacuată prin răcire
(de la 1 la 3 )
– căldura necesară încălzirii
aerului (3-3’-4)
– îndepărtarea apei
• prin răcire şi reîncălzire
până la aceeaşi
temperatură inţială
se produce uscarea
aerului
( )3113 iimQ a −⋅=
••
( )'
a' iimQ 3443
−⋅=
••
'33 →

15. Amestecarea curenţilor de aer
( )11 1 xma +⋅
•
11 xi +
( )22 1 xma +⋅
•
22 xi +
( )maa xmm +⋅⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
••
121
mxi +1

16. Bilanţ material şi energetic
( ) ( ) ( )maaaa xmmxmxm +⋅⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=+⋅++⋅
••••
111 212211
maaaa immimim ⋅⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=⋅+⋅
••••
212211
⇒
−
−
=
−
−
⇒•
•
2
1
2
1
1
2
xx
xx
ii
ii
m
m
m
m
m
m
a
a
••
••
+
⋅+⋅
=⇒
21
2211
aa
aa
m
mm
xmxm
x

17. Concluzie
• Punctul M din diagramă
împarte segmentul în
raportul debitelor .
• Punctul M poate rezulta în
zona de ceaţa sau în zona
nesaturată.
12
•
•
1
2
a
a
m
m

18. Adăugirea de umiditate
(umidificarea)
( )11 1 xma +⋅
•
11 xi +
( )22 1 xma +⋅
•
21 xi +
v
v
i
m
•
⋅Δ

19. Ecuaţie de bilanţ masic şi
energetic
( ) ( )( )
( )⎪⎩
⎪
⎨
⎧
⋅=⋅Δ+⋅
+⋅=Δ++⋅
•••
•••
2
111
21
21
imimim
xmmxm
avva
ava
•
•
Δ
+=⇒
a
v
m
m
xx 12 vi
x
i
xx
ii
=
Δ
Δ
=
−
−
12
12

20. Reprezentarea procesului de
umidificare
Dreapta de umidificare
Dreapta de umidificare
Dreaptadeumidificare
x finalx initial
1=ϕ

21. Temă de casă
• Căte un exemplu concret pentru fiecare
aplicaţie învăţată la Cap Aer umed
• Un ex. de ciclu Clausius-Rankine motor
– În baza lui studiaţi numeric modalitatea de
îmbunătăţire a randamentului termic
– Comentaţi rezultatul
• Materializaţi ciclul cu scheme comparative,
unde să apară notaţiile folosite (T-s. i-s, p-v)
– Indicaţi tabelar valorile pentru i, x, s, v, u în
punctele caracteristice

22. Psihrometrul Assmann
•2 termometre:
•unul umed,
•unul uscat
•izentalpa construită din
pct S (pct de saturaţie pt tumed)
intersectată cu izoterma tuscat