Entalpía del aire húmedo

La entalpía específica del aire húmedo ($h$) es el contenido total de calor de 1 kg de aire seco junto con el vapor de agua que transporta (humedad específica $W$). Se expresa en kJ por kg de aire seco.

Componentes de la entalpía

$$h = c_{pa} \cdot t + W \cdot (r_0 + c_{pv} \cdot t)$$

donde:

• $c_{pa}$ = 1,006 kJ/(kg·K): calor específico del aire seco
• $c_{pv}$ = 1,860 kJ/(kg·K): calor específico del vapor de agua
• $r_0$ = 2501 kJ/kg: calor latente de vaporización del agua a 0 °C
• $t$: temperatura seca [°C]
• $W$: humedad específica [kg/kg a.s.]

La entalpía en el diagrama psicrométrico

En el diagrama de Mollier h-x los ejes son la propia $h$ y la humedad específica, así que la entalpía de cualquier estado se lee directamente; las isoentálpicas son paralelas al eje oblicuo de $h$. En el diagrama de Carrier la entalpía se lee en la escala junto a la curva de saturación, siguiendo las líneas oblicuas que bajan hacia la derecha, casi paralelas a las de bulbo húmedo. Cómo son esas líneas y dónde se lee el valor lo muestran las hojas en blanco del diagrama psicrométrico y del diagrama de Mollier.

Potencia a partir de la variación de entalpía

Potencia de enfriamiento o de calentamiento [kW]:

$$P = \dot{m}_{as} \cdot (h_1 - h_2)$$

donde $\dot{m}_{as}$ es el caudal másico de aire seco [kg/s] y $h_1$, $h_2$ son las entalpías a la entrada y a la salida.

Calor sensible y calor latente

• Calor sensible: cambia la temperatura, sin cambio de fase del agua
• Calor latente: la energía del cambio de fase del agua (condensación o evaporación)

La entalpía incluye ambos. Una batería de frío tiene que extraer también el calor latente del vapor de agua siempre que enfríe el aire por debajo de su temperatura de rocío.

Se trata a fondo, con fórmulas y ejemplos resueltos, en el artículo Cálculo de la entalpía del aire húmedo.