Uso y Manejo De Vapor De Agua

Uso y Manejo del Vapor de Agua

¿Qué es el vapor de agua?
▪ El vapor de agua es el gas formado cuando el agua pasa de un estado liquido a uno gaseoso. A un nivel molecular esto es cuando las moléculas de H2O logran liberarse de las uniones que las mantienen juntas. (ejemplo: Uniones de hidrógeno).
Como funciona el vapor de agua
▪ En el agua liquida, las moléculas de H2O están siendounidas y separadas constantemente. Sin embargo, al calentar las moléculas de agua, las uniones que conectan a las moléculas comienzan a romperse mas rápido de lo que pueden formarse. Eventualmente, cuando suficiente calor es suministrado, algunas moléculas se romperán libremente. Estas moléculas "libres" forman el gas transparente que nosotros conocemos como vapor, o mas especifico vapor seco.Propiedades Termodinámicas del vapor de agua
▪ De los fluidos termodinámicos de importancia a estudiar, sin duda el agua y el vapor de agua es uno de los esenciales. El agua es un excelente fluido desde el punto de vista de que es abundante, no tóxico, barato y además transporta importantes cantidades de energía si hay cambio de fase. Debemos distinguir varias zonas de importancia para elestudio termodinámico de las propiedades del agua. Estas son:
▪ Zona del Sólido: es la zona que corresponde a las propiedades del líquido.
▪ Zona del líquido: incluye la interfase sólido líquido. Hablaremos un poco de estos cambios de fase.
▪ Zona de vapor: estudio elemental de la campana de cambio de fase y zona de vapor sobrecalentado.
▪ Zona de gas: es la zona en que estamossobre la temperatura crítica.
En la siguiente figura se visualiza la superficie p-V-T que representa las propiedades del agua y vapor de agua en todo un rango de presiones y temperaturas. Al proyectar las curvas sobre una superficie p-T se obtienen las líneas de cambio de fase: fusión (cambio de sólido a líquido); vaporización (cambio de líquido a vapor); sublimación (cambio de sólido a vapor). Elpunto de encuentro entre estas tres líneas define el punto triple que es donde coexisten en equilibrio las fases sólido, líquido y vapor.
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Vapor Húmedo vs. Vapor Seco
▪ En industrias usuarias de vapor, existen dos términos para el vapor los cuales son, vapor seco (también conocido como "vapor suturado") y vapor húmedo.
▪ Vapor seco: aplica a vapor cuando todas sus moléculaspermanecen en estado gaseoso.
▪ Vapor húmedo: aplica cuando una porción de sus moléculas de agua han cedido su energía (calor latente) y la condensada forma pequeñas gotas de agua.

Tome por ejemplo una pequeña tetera con agua a su punto de ebullición. El agua primeramente es calentada, y conforme el agua absorbe más y más calor, sus moléculas se agitan más y más y empieza a hervir. Una vez quesuficiente energía es absorbida, se evaporiza parte del agua, lo que puede representar un incremento de tanto como 1600X en volumen molecular.
En algunas ocasiones se puede observar una pequeña neblina saliendo de la boquilla de la tetera. Esta neblina es un ejemplo de que tan seco es el vapor, cuando se libera en una atmosfera mas fría, pierde un poco de su energía al transferirla al aire. Si sepierde suficiente energía las uniones intermoleculares se empiezan a formar nuevamente, y se pueden observar pequeñas gotas de agua en el aire. Esta mezcla de agua en estado líquido (pequeñas gotas) y estado gaseoso (vapor) recibe el nombre de vapor húmedo.

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Vapor como Fuente de energía

▪ El vapor jugó un papel importante en la revolución industrial. La modernización del motor devapor a principios del siglo 18 llevo a mayores descubrimientos tales como la invención de la locomotora de vapor y el barco a vapor, por no mencionar el horno y el martillo de vapor. Este ultimo sin hacer referencia Golpe de Arieter el cual se puede presentar en la tubería de vapor, si más bien a un martillo impulsado por vapor que se utilizaba para dar forma a fundiciones.
▪ Hoy en día,...