¿Qué ley o fórmula analiza la relación entre la presión y el punto de rocío?

Muchas veces, el punto de rocío se centra principalmente en la temperatura y la humedad relativa. Sin embargo, ese mismo punto de saturación se ve afectado por la presión, pero no puedo encontrar una fórmula, ni siquiera una ley, que discuta esto.

Es posible que mi premisa de la relación entre el punto de rocío y la presión sea inexacta, pero si es así, ¿cómo podemos explicar que un refrigerante puede ser un vapor a 210 °F en un recipiente de 280 psi, tener un punto de rocío de 125 °F? , pero también ser un vapor a 75 °F en un recipiente de 70 psi.

Ya sea que la sustancia sea agua, freón o cualquier líquido, debe haber relaciones entre la presión y los puntos de rocío (puntos de saturación, puntos de condensación, etc., todos significan lo mismo). Podemos ver claramente con el freón que existe una relación entre la presión y las temperaturas donde la tasa de condensación es mayor que la de la evaporación, pero parece que no puedo encontrar ninguna ley/fórmula para esto.

Estoy un poco confundido, ya que en el primer párrafo hablas de 'humedad relativa' que por defecto asocio con el agua, mientras que en el segundo párrafo hablas de un refrigerante.
Tiene razón: la humedad se limita solo al agua, pero también hay muchas otras sustancias que se condensan/vaporizan. Tal vez pueda sustituir mi uso de "humedad" por "la cantidad de gas en el aire en relación con su temperatura de condensación". Si hay un término para eso, puede ser beneficioso saberlo y editaré la pregunta. Sin embargo, la pregunta más importante radica en el segundo párrafo.
Bien, ahora podemos aclarar ese segundo párrafo. Sí, puede tener una sustancia que sería todo vapor a 210F y aún así tener una presión de vapor a 75F (en equilibrio sobre líquido).
Haciendo esto un comentario, porque no estoy seguro, pero creo que quieres la relación Clausius-Clapeyron , que te permite encontrar la línea divisoria en un diagrama de fase.
@TonyDiNitto, investiga la ecuación de Antoine. Esta ecuación establece la relación entre la presión de vapor y la temperatura de las sustancias puras. Ver en.wikipedia.org/wiki/Antoine_equation

Respuestas (3)

Para líquidos de un solo componente, punto de ebullición = punto de condensación. Ambos tienen la misma temperatura para una presión dada. Hablemos de ebullición.

Los líquidos hierven cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión del gas circundante (por ejemplo, 1 atm para recipientes abiertos al nivel del mar). A medida que aumenta la temperatura de un líquido, la presión de vapor aumenta hasta igualar la presión del gas circundante, momento en el que hierve. Si reduce la presión del gas circundante, entonces ya no necesita aumentar tanto la temperatura del líquido. Esta es la razón por la cual el agua hierve a 82 C en lugar de 100 C en el Everest, porque la presión atmosférica es más baja:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si tienes la presión de vapor PAG 1 de una sustancia pura a una temperatura T 1 se puede calcular la presion de vapor PAG 2 a una segunda temperatura T 2 utilizando la ecuación de Clausius-Clapeyron :

en ⁡ PAG 2 PAG 1 = − Δ H v a pag R ( 1 T 2 − 1 T 1 )

dónde
PAG = presión de vapor
Δ H v a pag = entalpía de vaporización en j / metro o yo
R = la constante de los gases = 8.3145   j / metro o yo ⋅ k
T = temperatura en k

Aunque no soy un experto en esto, encontré información que puede ayudar. Echa un vistazo a esta página web

https://www.vaisala.com/sites/default/files/documents/Dew-point-compressed-air-Application-note-B210991EN-B-LOW-v1.pdf

y este sitio web

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dewpoint.jpg

Este sitio en realidad dice, "cambiar la presión de un gas cambia la temperatura del punto de rocío del gas". Que es lo que he sabido por la observación de los gases de freón, pero aún así nunca pude encontrar a nadie hablando de esto.

El uso común del término "punto de rocío" es en realidad el "Punto de rocío atmosférico", que no tiene en cuenta la presión de un sistema, ya que se supone que es de 1 atm. Muchas fórmulas fáciles de encontrar sobre el punto de rocío son fórmulas para el punto de rocío atmosférico, ya que se centran únicamente en la temperatura y la cantidad de gas (p. ej., vapor de agua) atrapado en el aire.

La otra variable importante que afecta el punto de rocío es la presión, que es donde entra en juego el punto de rocío a presión (PDP).

Como regla general (sin el uso de ecuaciones complejas), la compresión aumenta/aumenta la temperatura del punto de rocío y la expansión/descompresión disminuye el punto de rocío.

Esto tiene sentido teniendo en cuenta que si tiene una cantidad fija de vapor en el aire y expande/descomprime ese vapor, el porcentaje general de humedad en el aire será menor, lo que significa que el porcentaje de humedad relativa disminuirá y, por lo tanto, disminuirá el punto de rocío.

En este punto, se pueden aplicar las fórmulas estándar del punto de rocío atmosférico para encontrar puntos de rocío a diferentes niveles de presión.

Como ejemplo real, el punto de rocío para un paquete de aire a 200 PSIg tendría un punto de rocío a -40 °F, mientras que el mismo paquete a 5 PSIg, significativamente menos comprimido que el paquete de 200 PSIg, tendría un punto de rocío de -77°F.

Esto tiene aplicaciones importantes para comprender realmente cómo funcionan las cosas, como bombas de calor, secadores de aire, plantas de procesamiento de alimentos, fabricación de productos electrónicos y más.

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