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Capítulo 3

Propiedades de una Sustancia Pura - Compresible Simple

Capítulo 3: Propiedades de una Substancia Pura - Compresible Simples

1.- Introducción
3.1.- El Principio de Estado
3.2.- Relación P - V - T
3.2.1.- Superficie P - V - T
3.2.2.- P, V, T - Proyecciones planas
3.2.3.- Cambio de Fase.
3.3.- Propiedades Termodinámicas.
3.3.1.- Presión, Volumen Específico yTemperatura.
3.3.2.- Energía Interna Específica y Entalpia
3.3.3.- Calores específicos a volumen constante y a presión constante
3.3.4.- Aproximaciones para determinar las propiedades de los líquidos usando las tablas de líquido saturado.
3.3.5.- Modelo de Substancia Incompresible.
3.4.- Relaciones PVT para gases.
3.4.1.- Constante Universal de los Gases.
3.4.2.- Factor de Compresibilidad(Z)
3.4.3.- Gráfico de Compresibilidad Generalizada
3.5.- Modelo de Gas Ideal
3.5.1.- Energía Interna, Entalpia e Calor Específico para Gas Ideal
3.5.2.- Tablas de Gas Ideal
3.5.3.-Hipótesis de calores específicos constantes
3.5.4.- Procesos Politrópicos para un gas ideal

1.- Introducción

Para la aplicación del balance de energía a un sistema, es necesario el conocimiento de laspropiedades del sistema y cómo estas propiedades se relacionan. En este capítulo se introducirán las relaciones entre las propiedades que son relevantes para su aplicación en la Ingeniería Termodinámica. La presentación comienza con el principio de Estado, que está estrechamente relacionada con las relaciones entre las propiedades de los sistemas.

3.1. El principio de Estado

Estado de unsistema en equilibrio es descrito por el valor de sus propiedades termodinámicas. Mediante la observación de los sistemas termodinámicos, se sabe que no todas estas propiedades son independientes entre sí. El Estado se define por el valor de las propiedades independientes. Los valores de todas las demás propiedades se obtienen de los valores de estas propiedades independientes.
Basado en laevidencia experimental considerable, se puede concluir que existe una propiedad independiente para cada tipo de sistema de alimentación puede variar de forma independiente. En el capítulo 2 vimos que la energía de un sistema cerrado se puede cambiar de forma independiente mediante la transferencia de calor o trabajo. Así, una propiedad independiente puede estar asociada con la transferencia de calorcomo un medio para cambiar la potencia del sistema, y otra propiedad independiente se puede contar para cada forma relevante por el que la energía del sistema pueden variar según el trabajo. Así, con base en la evidencia experimental, se puede establecer que el número de propiedades independientes de los sistemas de sujeción a las limitaciones es un (1) más el número de interacciones relevantes enla forma de trabajo.

Esta es el principio de Estado. La experiencia también indica que para contar el número de interacciones de trabajo correspondiente, es suficiente considerar sólo aquellas que ocurren cuando el sistema experimenta un proceso de quasiestático.

El término sistema simple se utiliza cuando sólo hay un (1) medio por el cual varía de energía tan importante para el trabajo,mientras que el sistema experimenta un proceso de quasiestático. Por lo tanto contar una propiedad independiente para la transferencia de calor y otro para el trabajo realizado en el proceso de quasiestático se puede decir que son dos propiedades independientes son necesarias para garantizar el estado de un sistema simple.

Dos propiedades independientes definen el estado.

La presión, la energíainterna específica y todas las demás propiedades intensivas pueden determinarse en función de T y V.

P = p(T, V); u = u(T, V)

3.2. Relación P - V - T

De los experimentos se observa que la temperatura y volumen específico son propiedades independientes, y la presión puede ser determinado por estos dos: p = p (T, V). La gráfica de esta función es una superficie, generalmente se llama...
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