Foros de SóloIngeniería

- 12 Jul 2010, 16:38 #230375

No sabía donde colocar la pregunta; por eso estoy aquí.

No entiendo muy bien la relación que existe entre la velocidad del aire (o de un gas o conjunto de ellos) y su temperatura.

En principio la Ley de los gases nos dice que PV=nRT. OK.
Lo que es lo mismo P=densidad*R*T.
Si la densidad y R son constantes (que lo son) a mayor Presión, mayor Tª en kelvin, ¿no?

Entonces, hagamos el siguiente experimento. Soltad el aire de los pulmones con la boca a medio abrir; notad la temperatura. Ahora soltad el aire con la boca formando un orificio muy pequeño (como silvando); la temperatura baja, es mas fresca. Hemos aumentado la presión del aire y su temperatura no ha aumentado; ha disminuido....
¿Qué estoy haciendo mal?

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- 12 Jul 2010, 17:02 #230381

La diferencia está en la velocidad del aire.Aumenta la velocidad, disminuye la presión y la temperatura....

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- 12 Jul 2010, 17:21 #230386

No sabía donde colocar la pregunta; por eso estoy aquí.

No entiendo muy bien la relación que existe entre la velocidad del aire (o de un gas o conjunto de ellos) y su temperatura.

En principio la Ley de los gases nos dice que PV=nRT. OK.
Lo que es lo mismo P=densidad*R*T.
Si la densidad y R son constantes (que lo son) a mayor Presión, mayor Tª en kelvin, ¿no?

Si, si aumentas la presión de un gas, el nº de veces que impacta una molécula contra el recipiente, es mayor.. , que es loq eu supone aumentar la presión; o lo que equivale a decir las moléculas se mueven mas rápido, en un recipiente mas grande... , que es el equivalente a decir que aumentas la temperatura.

Entonces, hagamos el siguiente experimento. Soltad el aire de los pulmones con la boca a medio abrir; notad la temperatura. Ahora soltad el aire con la boca formando un orificio muy pequeño (como silvando); la temperatura baja, es mas fresca. Hemos aumentado la presión del aire y su temperatura no ha aumentado; ha disminuido....
¿Qué estoy haciendo mal?

NO estas confundiendo temperatura con sensación térmica ??..

Una cosa es la temp del Gas, y otra os efectos que este producen sobre un termómetro o sobre los sensores de la piel..

En estos últimos, entra en juego la cantidad de agua que se evapora, te estarías acercando mas, a la Temp de bulbo húmedo.., cuanto mas aire circule, mas agua evapora (de la piel por ejemplo).. haciendo que se re robe calor del medio, la temp del gas diminuye por el calor que pasa a latente en el agua cambia de estado; o la cantidad de aire que se renueva en el entorno del objeto soplado.. ( a mas renovación, mayor transferencia térmica.. mas calor puede salir fuera del objeto, por mantener un mayor salto térmico, durante mas tiempo)

Ambos efectos, son evidentemente, función de la velocidad.. pero eso no quiere decir que la velocidad, cambie la temperatura del gas.. s un efecto colateral, digamos,...

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La vergüenza de confesar el primer error, te hace cometer muchos otros. (Jean de la Fontaine)
"Tu falta de planificación no es mi emergencia" (@microsiervos)
¿Quien ha dicho, que la ignorancia es un punto de vista ? (Autor Desconocido)
La amargura de mala calidad permanece mucho tiempo después se olvida la dulzura de bajo precio (sacado de FSA)

- 12 Jul 2010, 17:34 #230388

NO estas confundiendo temperatura con sensación térmica ??..

Una cosa es la temp del Gas, y otra os efectos que este producen sobre un termómetro o sobre los sensores de la piel..

En estos últimos, entra en juego la cantidad de agua que se evapora, te estarías acercando mas, a la Temp de bulbo húmedo.., cuanto mas aire circule, mas agua evapora (de la piel por ejemplo).. haciendo que se re robe calor del medio, la temp del gas diminuye por el calor que pasa a latente en el agua cambia de estado; o la cantidad de aire que se renueva en el entorno del objeto soplado.. ( a mas renovación, mayor transferencia térmica.. mas calor puede salir fuera del objeto, por mantener un mayor salto térmico, durante mas tiempo)

Ambos efectos, son evidentemente, función de la velocidad.. pero eso no quiere decir que la velocidad, cambie la temperatura del gas.. s un efecto colateral, digamos,...

No, al expandirse un gas a mayor velocidad su temeperatura disminuye. Recordad que la ley de gases ideales es para condiciones de equilibrio.

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If it can be broke then it can be fixed, if it can be fused then it can be split.

- 12 Jul 2010, 17:38 #230389

No, al expandirse un gas a mayor velocidad su temeperatura disminuye.

Ok, si.. al cambiar de volumen, pero no en función de la velocidad..

Otra cosa, es que el aumento / disminución de velocidad lleve parejo un cambio en las condiciones de volumen y presión.. pero ese NO es el asunto, la cuestión es si la velocidad, modifica la temperatura.

Ademas, fíjate que en el caso de Mazin, ocurre justo lo contrario de lo que debiera... Al soplar mas fuerte, aumenta la velocidad, y la presión... y sin embargo la Temp baja.. cuando debiera subir por aumentar P...

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- 12 Jul 2010, 17:59 #230396

Entonces JCRITI, piensas que es ¿fruto de una sensación térmica?

¿y si hacemos la medida con un termómetro directamente? Si soplamos sobre un termómetro con la boca entreabierta, la temperatura sube; si soplamos con "boquita de piñón" la temperatura baja... Ahí no hay sensación térmica ¿no?

Entonces, ¿qué fórmula relaciona la velocidad esa con la temperatura del gas?

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- 12 Jul 2010, 18:09 #230400

La diferencia está en la velocidad del aire.Aumenta la velocidad, disminuye la presión y la temperatura....

Creo que por ahí van los tiros...

La relacion entre sección y velocidad la tenemos por el Caudal. El Caudal en un conducto es constante, por lo que el producto de velocidad·Sección tiene que ser constante (Q = v·S).
De esta forma, si disminuye la sección la velocidad aumenta en igual medida que se ha reducido la presión, y viceversa.

Resumiendo:
- Si disminuyen la sección del conducto, la velocidad del fluido es mayor y la presión es menor

Pero no entiendo que cuando la velocidad es mayor, la presión es menor.... Necesito una fórmula que me relacione eso ¿Bernoulli, quizá?

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- 12 Jul 2010, 18:11 #230402

Creo que no vas a tener buenos resultados, porque la temperatura del aire espirado dependerá de la temperatura del aire inspirado (puede ser más o menos constante por la temperatura de la sala), tiempo que se retenga el aire en los pulmones en este caso suponiendo constante la temperatura del sujeto y que siempre es el mismo ...).

Creo que se dan 2 elementos, por un lado la evaporación del sudor que desprenda el dedo y por otro lado que aumentas las "pérdidas" de la piel por convección, al retirar "la capa" de aire que rodea al cuerpo y lo aisla del aire "malo".

La opción para una prueba correcta sería cargar un depósito flexible (globo) y con la temperatura del fluido constante se puede hacer la prueba con y termómetro.

Luego nos tendrás que hacer un video de demostración de la prueba

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No es que esté gordito ... es que tengo los huesos densos
No bailo mal ... soy el precursor del baile abstracto

- 12 Jul 2010, 18:18 #230403

Entonces JCRITI, piensas que es ¿fruto de una sensación térmica?

¿y si hacemos la medida con un termómetro directamente? Si soplamos sobre un termómetro con la boca entreabierta, la temperatura sube; si soplamos con "boquita de piñón" la temperatura baja... Ahí no hay sensación térmica ¿no?

No, en efecto.. la sensación térmica es un concepto aplicado a la percepción del cuerpo humano, pero si miras los efectos físicos que intervienen, veras que también afectan a un termómetro.

Entonces, ¿qué fórmula relaciona la velocidad esa con la temperatura del gas?

Yo diría que ninguna, la velocidad DIRECTAMENTE, no te varía la temperatura.. sin que ocurran otro fenómenos subsidiarios, como variaciones de presión, o variación del Nº de renovaciones de la capa superficial en el entorno del termómetro.

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- 12 Jul 2010, 18:20 #230404

Se juntan las dos cosas.
Una masa de gas en movimiento a una determinada presión encuentra un estrechamiento que hace que el gas se acelere (efecto venturi etc etc), en el estrechamiento aumenta la velocidad y disminuye la presión (bernuilli).Esta disminución en la presión conlleva una disminición de la temperatura.

También es verdad que esa variación es sensiblmente pequeña y que lo que más se nota al paso de una corriente de aire por la piel es la sensación térmica tal y como decía jcriti por eliminación de aire saturado favoreciendo la evaporación, absorviendo calor para ello de la superficie de la piel.

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- 12 Jul 2010, 18:38 #230408

Hay enfriamiento que se puede constatar con un termómetro justo a la salida de los labios, la sensación térmica sobre los dedos es aún mayor debido a la evaporación de la humedad en la piel.

Se origina por la expansión del aire (sin cambio de estado) procedente de la boca donde permanecía "comprimido". Cualquier gas comprimido produce una disminución importante de temperatura cuando se expande. Intervine el calor específico del aire que es muy pequeño, por lo que, el efectorefrigerante es bajo y a efectos de emplearlo como medio de refrigeración (que se hace), requeriría grandes masas de aire.

La falta de enfriamento a boca entreabierta es debida precisamente a la ausencia de expansión.

Comercialmente no esta muy extendido, pero pueden encontrarse equipos productores de frío que funcionan con un sistema de eyección (efecto venturi), parecido al fenomeno descrito.


SALUDOS

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"La suerte es el lugar donde la preparación se une con la oportunidad" (Cuantas más áreas de conocimiento cubra un técnico, mejor podrá aprovechar las oportunidades que se le presenten)

- 12 Jul 2010, 18:40 #230410

Hay enfriamiento que se puede constatar con un termómetro justo a la salida de los labios, la sensación térmica sobre los dedos es aún mayor debido a la evaporación de la humedad en la piel.

Se origina por la expansión del aire (sin cambio de estado) procedente de la boca donde permanecía "comprimido". Cualquier gas comprimido produce una disminución importante de temperatura cuando se expande. Intervine el calor específico del aire que es muy pequeño, por lo que, el efectorefrigerante es bajo y a efectos de emplearlo como medio de refrigeración (que se hace), requeriría grandes masas de aire.

La falta de enfriamento a boca entreabierta es debida precisamente a la ausencia de expansión.

Comercialmente no esta muy extendido, pero pueden encontrarse equipos productores de frío que funcionan con un sistema de eyección (efecto venturi), parecido al fenomeno descrito.


SALUDOS

Eso era lo que me rondaba la cabeza. ¿porqué no refrigerar de este modo?

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- 12 Jul 2010, 18:48 #230411

La reposición de nieve en pistas de estaciones de esquí se hace así: Agua fría por un lado y aire comprimido por otro, obteniendo por la boquilla del venturi, los copos de nieve. Es un sistema caro y poco efectivo solo empleado en casos concretos como el que acabo de dar.
Simplemente no se emplea porque existen otros metodos más baratos de producir frío.

SALUDOS

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- 12 Jul 2010, 20:57 #230437

Eso era lo que me rondaba la cabeza. ¿porqué no refrigerar de este modo?

Se usa, en mi empresa tenemos dos sierras que refrigeran así (y con una niebla de aceite).

El efecto tiene nombre, efecto Joule-Thompson, y está relacionado con la expansión adiabática del gas, para el que se acuerde de las fórmulas de termodinámica:
http://en.wikipedia.org/wiki/Joule%E2%8 ... son_effect

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