Sustancia Pura
Páginas: 7 (1557 palabras)
Publicado: 21 de noviembre de 2012
PROPIEDADES INDEPENDIENTES DE UNA SUSTANCIA PURA:
Para la mayoría de las sustancias las relaciones entre las propiedades termodinámicas son demasiado complejas, como para expresarse por medio de ecuaciones simples. Por tanto, las propiedades se presentan en la forma de tablas. Algunas propiedades termodinámicas pueden medirse con finalidad pero con otras no es posible hacerlo de maneradirecta y se calculan mediante las relaciones que las vinculan con propiedades medibles. Los resultados de estas mediciones y los cálculos se presentan en tablas con un formato conveniente. En el siguiente análisis, se utilizarán tablas de vapor, para mostrar el uso de tablas con propiedades termodinámicas. Las tablas de propiedades de otras sustancias se utilizan de la misma manera. Para cadasustancia, las propiedades termodinámicas se listan en más de una tabla. Se prepara una tabla para cada región, como las de vapor sobrecalentado, líquido comprimido y saturada (región húmeda).
a) Líquido Saturado y Vapor Saturado: Tablas de Saturación
El subíndice f se emplea para denotar propiedades de un líquido saturado y el subíndice g, para las propiedades de vapor saturado. Otrosubíndice utilizado es fg, el cual denota la diferencia entre los valores de vapor saturado y líquido saturado de la misma propiedad. Figura 1.29 y 1.30. Ejm,
vf : volumen específico del líquido saturado
vg : volumen específico del vapor saturado
vfg : diferencia entre vg y vf
b) Mezcla Saturada de Líquido-Vapor
En el proceso de evaporación, una sustancia pasa de su condición de líquidosaturado a vapor saturado por lo que la sustancia existe como parte líquida y como parte vapor. Esto es, es una mezcla de líquido y vapor saturados. Figura 1.29 y 1.30. Para analizar esta mezcla de manera apropiada, es necesario conocer las proporciones de las fases líquida y de vapor en la mezcla. Esto se obtiene al definir una propiedad llamada la calidad x como la razón entre la masa de vapor yla masa total de la mezcla.
donde
La calidad tiene importancia sólo dentro de la campana. No tiene significado en las regiones de líquido comprimido o vapor sobrecalentado. Su valor se encuentra entre 0 y 1 . Para calcular las propiedades de la sustancia dentro de la regiónlíquido-vapor, se debe conocer el porcentaje de vapor saturado presente en la mezcla líquido-vapor es decir, el valor de la calidad.
En una mezcla saturada de líquido-vapor, el volumen ocupado por la mezcla se puede expresar como:
como
sustituyendo en 1.49 se puede escribir la siguiente expresión:dividiendo por la masa:
Observe que la relación m g /m representa el porcentaje en masa de vapor saturado en la mezcla y es lo que se conoce como calidad, mientras que la relación m f /m representa el porcentaje en masa de líquido saturado en la mezcla y se denomina humedad, pudiéndose expresar como (1-x).
Así, la expresión 1.51para el volumen específico de la mezcla saturada líquido-vapor, queda de la siguiente forma:
La ecuación 1.53 se puede generalizar para calcular cualquier propiedad específica dentro de la región líquido-vapor:
c) Vapor sobrecalentado
El vapor sobrecalentado se encuentra en la región derecha de la línea de vapor saturado. Figura 1.29 y1.30. Como la región de sobrecalentamiento es de una sola fase, se necesitan dos propiedades intensivas par fijar o definir el estado de equilibrio. Las tablas de vapor sobrecalentado presentan el volumen específico y otras propiedades específicas como función de la presión y la temperatura.
d) Líquido subenfriado o comprimido
El líquido comprimido se encuentra en la región...
Para la mayoría de las sustancias las relaciones entre las propiedades termodinámicas son demasiado complejas, como para expresarse por medio de ecuaciones simples. Por tanto, las propiedades se presentan en la forma de tablas. Algunas propiedades termodinámicas pueden medirse con finalidad pero con otras no es posible hacerlo de maneradirecta y se calculan mediante las relaciones que las vinculan con propiedades medibles. Los resultados de estas mediciones y los cálculos se presentan en tablas con un formato conveniente. En el siguiente análisis, se utilizarán tablas de vapor, para mostrar el uso de tablas con propiedades termodinámicas. Las tablas de propiedades de otras sustancias se utilizan de la misma manera. Para cadasustancia, las propiedades termodinámicas se listan en más de una tabla. Se prepara una tabla para cada región, como las de vapor sobrecalentado, líquido comprimido y saturada (región húmeda).
a) Líquido Saturado y Vapor Saturado: Tablas de Saturación
El subíndice f se emplea para denotar propiedades de un líquido saturado y el subíndice g, para las propiedades de vapor saturado. Otrosubíndice utilizado es fg, el cual denota la diferencia entre los valores de vapor saturado y líquido saturado de la misma propiedad. Figura 1.29 y 1.30. Ejm,
vf : volumen específico del líquido saturado
vg : volumen específico del vapor saturado
vfg : diferencia entre vg y vf
b) Mezcla Saturada de Líquido-Vapor
En el proceso de evaporación, una sustancia pasa de su condición de líquidosaturado a vapor saturado por lo que la sustancia existe como parte líquida y como parte vapor. Esto es, es una mezcla de líquido y vapor saturados. Figura 1.29 y 1.30. Para analizar esta mezcla de manera apropiada, es necesario conocer las proporciones de las fases líquida y de vapor en la mezcla. Esto se obtiene al definir una propiedad llamada la calidad x como la razón entre la masa de vapor yla masa total de la mezcla.
donde
La calidad tiene importancia sólo dentro de la campana. No tiene significado en las regiones de líquido comprimido o vapor sobrecalentado. Su valor se encuentra entre 0 y 1 . Para calcular las propiedades de la sustancia dentro de la regiónlíquido-vapor, se debe conocer el porcentaje de vapor saturado presente en la mezcla líquido-vapor es decir, el valor de la calidad.
En una mezcla saturada de líquido-vapor, el volumen ocupado por la mezcla se puede expresar como:
como
sustituyendo en 1.49 se puede escribir la siguiente expresión:dividiendo por la masa:
Observe que la relación m g /m representa el porcentaje en masa de vapor saturado en la mezcla y es lo que se conoce como calidad, mientras que la relación m f /m representa el porcentaje en masa de líquido saturado en la mezcla y se denomina humedad, pudiéndose expresar como (1-x).
Así, la expresión 1.51para el volumen específico de la mezcla saturada líquido-vapor, queda de la siguiente forma:
La ecuación 1.53 se puede generalizar para calcular cualquier propiedad específica dentro de la región líquido-vapor:
c) Vapor sobrecalentado
El vapor sobrecalentado se encuentra en la región derecha de la línea de vapor saturado. Figura 1.29 y1.30. Como la región de sobrecalentamiento es de una sola fase, se necesitan dos propiedades intensivas par fijar o definir el estado de equilibrio. Las tablas de vapor sobrecalentado presentan el volumen específico y otras propiedades específicas como función de la presión y la temperatura.
d) Líquido subenfriado o comprimido
El líquido comprimido se encuentra en la región...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.