Pregunta de termodinámica

Hola a todos,

necesito que algún entendido en termodinámica o que tenga algún libro de termodinámica me aclare una duda sobre una fórmula que quiero introducir en Excel.

Para calcular la presión de vapor saturante se usa una fórmula aproximada, llamada de Magnus o Tetens:

E = 6,11*10^(at/(t+b))

Aquí se tiene que usar la temperatura en ºC y sale E en milibares (mbar) o hectopascales (hPa) con a = 7,5 y b = 237,3.

La duda es que he visto diferentes versiones de esa fórmula con la constante b con el valor de 237,3 y de 237,7 y con E=6,11........ y E=6,1078.............

¿Cual es la fórmula y la constante correcta?

Aparte de esto a ver si alguien tiene la fórmula para calcular la temperatura del termómetro húmedo del psicrómetro a partir de la temperatura del termómetro seco y la humedad.

Gracias y saludos

Tin

¿Algún experto en termodinámica en el foro?  

A ver si te puede servir algo de esto:

1) Pvs = exp (31,9602 - 6270,3605/ T - 0,46057 * ln T)

(2) Pvs = exp (60,433 - 6834,271/ T - 5,16923 * ln T)

Donde T es la temperatura en ºK (recordar que la equivalencia es T ºK = T ºC + 273,16). El resultado es en Pa es decir que para obtenerlo en Hpa hay que dividirlo por 100.

También puedes usar la siguiente fórmula:

Pvs = 6,11 * exp [(17,27 * T) / (237,3 + T)]

Donde T es la temperatura en ºC y el resultado obtenido (Pvs) es en Hpa

Para obtener la temperatura de bulbo húmedo debes utilizar la fórmula psicrométrica

Pv = PVS,bh - a1 * P * (T-Tbh)  Fórmula psicrométrica

donde:

Pv = Presión o tensión de vapor

Pvs,bh = Presión de vapor de saturación a la Temperatura de bulbo húmedo

a1= Factor psicrométrico (varía con la ventilación)

P= Presión atmosférica

(T-Tbh ) = Diferencia o depresión psicrométrica (diferencia entre las temperaturas del termómetro de bulbo seco y el de bulbo húmedo)

Y este grafiquillo:



Las líneas de temperatura son verticales y estas están en el eje de las abscisas. Las líneas de humedad son curvas y las de Tbh son diagonales. Intersectando la temperatura con la humedad relativa puede verse qué línea de Tbh cruza ese punto. En este ejemplo para una T de 25º y una humedad del 65% la Tbh es de 20º.

También puedes obtener el valor de la Tbh (también llamada Tw) utilizando un diagrama termodinámico (emagrama)y disponiendo de la T y Td (Temperatura del punto de rocío).

Saludos

Hola isotacas,

primero de todo muchísimas gracias por tu completísima respuesta. Ya tengo 3 maneras más de calcular la presión de vapor saturante. Lo que pasa es que me han surgido todavía más dudas   :

Mis conocimientos matemáticos son muy pobres así que la primera duda que te pregunto es, ¿dónde pones exp, quiere decir exponencial? ¿como lo calculo? ¿existe la posibilidad de poner esto en Excel?

la segunda duda es en la forma de hallar la temperatura del bulbo húmedo del psicrómetro. A mí lo que me interesaría es que a partir de la temperatura y la humedad relativa, poniendo una fórmula en Excel que me diera la temperatura del termómetro húmedo. Buscando por Internet ya encontré la fórmula de Magnus Tetens para lograr que a partir de la temperatura del termómetro seco y de la del termómetro húmedo, junto con la presión atmosférica me diera la humedad (la puedes ver en el tema "codificación de datos en Excel" https://foro.tiempo.com/index.php?board=14;action=display;threadid=9024 que abrí en el foro. Ahora busco la cuadratura del círculo   y que a partir de la T y de la humedad me dé la temperatura del bulbo húmedo. Casi ná. En la fórmula que propones:

Para obtener la temperatura de bulbo húmedo debes utilizar la fórmula psicrométrica

Pv = PVS,bh - a1 * P * (T-Tbh)  Fórmula psicrométrica

donde:

Pv = Presión o tensión de vapor

Pvs,bh = Presión de vapor de saturación a la Temperatura de bulbo húmedo

a1= Factor psicrométrico (varía con la ventilación)

P= Presión atmosférica

(T-Tbh ) = Diferencia o depresión psicrométrica (diferencia entre las temperaturas del termómetro de bulbo seco y el de bulbo húmedo)

Y este grafiquillo:



Las líneas de temperatura son verticales y estas están en el eje de las abscisas. Las líneas de humedad son curvas y las de Tbh son diagonales. Intersectando la temperatura con la humedad relativa puede verse qué línea de Tbh cruza ese punto. En este ejemplo para una T de 25º y una humedad del 65% la Tbh es de 20º.

También puedes obtener el valor de la Tbh (también llamada Tw) utilizando un diagrama termodinámico (emagrama)y disponiendo de la T y Td (Temperatura del punto de rocío).

Saludos

no entiendo como se puede hallar la presión de vapor de saturación a la temperatura del bulbo húmedo Pvs,bh si no conozco la temperatura del bulbo húmedo, que es lo que estoy buscando, ni tampoco sé lo que significa el factor psicrométrico a1.

¿Conoces alguna otra manera de hallar la T del bulbo húmedo para torpes matemáticos como yo?  

Muchísimas gracias isotacas.

Saludos, Tin, y a todos los foreros.
Hay un programa en BASIC que calcula automáticamente la temperatura del termómetro húmedo.
Te hará falta un programa del tipo GWBASIC, que aunque ya es antiguo te servirá perfectamente para correr este programa. Si te decides a probarlo, escribe el programa tal y como lo ves aquí:

10 REM CONSTANTES
20 G=6.1078: K=7.5: Z=237.3:B=0.000799
30 REM VARIABLES
40 CLS: INPUT "PRESION ESTACION EN HPA.",P
50 CLS: INPUT "TEMP. TERMOMETRO SECO",T
60 CLS: INPUT "HUMEDAD RELATIVA", HR
70 REM CALCULO DE TH
80 TE=T:GOSUB 500
90 TE=TH:GOSUB 500
100 TE=TH:GOSUB 500
110 PRINT USING "###.#";TH
120 END
500 REM SUBRUTINA DE EJECUCIÓN DE LA FORMULA
510 POT=10^(K*TE/(Z+TE)):FRAC=K*Z*2.302585/(Z+TE)^2
520 NUM=HR*10^(K*T/(Z+T)-2)+B*P*T/G-POT*(1-FRAC*TE)
530 DEN=FRAC*POT+B*P/G
540 TH=NUM/DEN
550 RETURN

Espero que te sirva. A mí me ha funcionado aunque ya no uso este programa
Para escribir el signo "^", mantén pulsada la tecla Alt y escribe con el teclado numérico 094.

  ¡¡¡Que se me olvidaba!!!!!
en esta página pudes encontrar fórmulas de todo tipo que ayudándote de una hoja de cálculo pueden resultarte muy utiles:

http://www.aprweather.com/pages/calc.htm

Saludos

EXP es la función exponencial e. La función exponencial que tiene por base el número e se escribe como y = exp(x)- Esto significa, y es igual a:  el número "e" elevado a la potencia x.

Desconozco si existe esa otra fórmula que tú buscas, tin, pero el gráfico que te puse es bastante bueno para conseguir la temperatura del bulbo húmedo partiendo de la temperatura del aire y la humedad relatia. Yo así lo hago.

Lamento no poder ayudarte más  

Gracias a todos  

Por cierto FRENTEFRIO, ese programilla en BASIC que has puesto, ¿sabrías "traducirlo" en una fórmula que pueda utilizar en EXCEL?     Veo que utiliza unas constantes determinadas que creo que se podrían utilizar perfectamente en EXCEL pero no tengo ni idea de BASIC y no sé como traducirlo  

Mil perdones, Tin. Siento en contestarte tan tarde, pero desde que te puse el mensaje sobre el programa en basic, no he vuelto a entrar en este tópic.  Espero llegar a tiempo.
El programa en Basic no tienes que traducirlo. Simplemente lo copias (tal y como te lo he puesto) en un programa que a su vez "traduce" las sentencias que vas escribiendo. Las sentencias, son todos esos numeros y letras que aparecen en el programa.
Este "traductor" se llama GWBASIC. Es bastante antiguo. Si no lo encuentras por ningún lado, escríbeme un privado, me pones tu dirección y te lo envío por correo en un disquette.
Cuando pongas a correr el programa, sólo tienes que ir metiendo las variables que te vaya pidiendo y el sólo te calcula la temperatura del termómetro húmedo.
Saludos y disculpame por haber tardado tanto en contestarte. lo siento, de veras

Saludos de nuevo.
En el enlace que te he puesto a la página web, encontrarás fórmulas muy fáciles de pasar a una hoja excell; sólo tendrás que poner la celdas de la hoja de cálculo en vez de las letras que identifican las fórmulas.
Eso hice yo para calcular la temperatura del punto de rocio y sale el dato clavado a los resultados de las Tablas Psicrométricas que edita el INM.
Si tienes alguna duda, no dudes en preguntarmelo. Intentaré entrar más a menudo en est tópic.
Hasta pronto

Muchas gracias FRENTEFRIO,

buscaré ese programilla GWBASIC y a ver que pasa.

Esa página que pusiste está realmente muy bien, y es realmente lo que tú dices, prácticamente es pegar las fórmulas al Excel y cambiar las variables por las celdas. Yo ya he utilizado alguna también.

Saludos