10.2.12 Látková a entalpická bilance při odpaření

V tepelně izolované místnosti o rozměrech 5 . 10 . 4 m3, obsahující vzduch o teplotě 25 °C, tlaku 101 kPa a relativní vlhkosti 40%, bylo sušeno prádlo při kterém se vypařilo 500 g vody. Teplo potřebné k vypaření se odebralo přítomnému vzduchu. Určete teplotu a relativní vlhkost vzduchu v místnosti po skončení popsaného děje. Předpokládejte konstantní tlak a eventuální změnu látkového množství vzduchu zanedbejte. Data:
$..$, ΔHp(25 °C)  =  44 470 J mol−1,
C°pm(vzduch)  =  29  J mol−1 K−1, C°pm(g,H2O) = 34,4 J mol−1 K−1.

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

Výsledek

(nvzd = 8048 mol,  nvoda = 101  mol,   Δnvoda = 27,75  mol),
$..$ vlhkost=68,8%.

Postup

Z tlaku par vody při 25 °C a relativní vlhkosti vypočteme parciální tlak vody, zbytek odpovídá vzduchu. Pomocí stavové rovnice ideálního plynu vypočteme látková množství vzduchu a vody. Celkové množství vody je součtem vypařené a původně přítomné vody. Z tepla nutného na odpaření a celkové tepelné kapacity vlhkého vzduchu vypočteme změnu teploty. Při takto vypočtené teplotě vypočteme pomocí Clausiovy–Clapeyronovy rovnice (10.5) tlak nasycených par a porovnáme jej s parciálním tlakem vody vypočteným z celkového množství vody opět pomocí stavové rovnice ideálního plynu.