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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

34 

Balances de masa y energía 

En  la  ejecución  de  los  balances  de  masa  para  estos  procesos,  se  hace  necesario  definir  los 

siguientes  términos,  aclarando  que  en  ellas  se  usa  el  término  saturación  cuando  se  trata  de 

cualquier mezcla gas 

– vapor y se usa el término humedad únicamente cuando se trata del sistema 

aire 

– vapor de agua. 

Saturación relativa (humedad relativa): s 

r

 (h 

r

) = (p 

i

 / p

 v i

) * 100 

Saturación molal (humedad molar): s 

m

 (h 

m

) = p 

i

 / (P 

– p 

i

) = moles de vapor / moles de aire 

seco libre de vapor. 

Saturación absoluta (humedad absoluta): s 

a

 (h

 a

) = (p 

i

 * M 

i

) / {(P 

– p 

i

) * M 

seco

} = masa de vapor 

/ masa de aire seco, siendo M 

i

 la masa molar del vapor y M 

seco

 la masa molar promedio del gas 

seco (sin vapor). 

Porcentaje de saturación (porcentaje de humedad): s 

p

 (h 

p

) = (s 

m

 / s 

v m

) * 100 =  

{p 

i

 / (P 

– p 

i

)} * 100 / {p 

v i

 / (P 

– p 

v i

)} 

 

En las anteriores ecuaciones aparece el término presión de vapor, el cual puede considerarse 

como la presión a la cual están en equilibrio la fase líquida y la fase de vapor de una sustancia a 

una temperatura determinada. Para el cálculo de la presión de vapor se puede utilizar cualquiera 

de los siguientes procedimientos: 

 

Ecuación de Clausius 

– Clapeyron: ln (P

2

/P

1

) = 

(ΔH

V

/R)(T

1

-1

 

– T

2

-1

Diagrama de Cox, el cual consiste en una gráfica, para varias sustancias, de logaritmo de la presión 

de vapor contra la temperatura y está disponible en la bibliografía recomendada. 

Ecuación de Antoine: log

10

 p

V

 = A 

– B/(T + C), donde T es la temperatura y A, B y C son constantes 

cuyos valores aparecen en la bibliografía recomendada. 

Tablas de presión de vapor: Para algunas sustancias se encuentran tablas que informan la presión 

de  vapor  en  función  de  la  tempertatura.  Para  el  agua,  una  tabla  muy  utilizada  es  la  tabla  de 

propiedades termodinámicas. 

 

Para  el  sistema  aire 

–  vapor  de  agua,  muchos  de  los  conceptos  analizados  anteriormente  se 

presentan en una gráfica denominada diagrama de humedad. 

 

 

 



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