SUSTANCIAS PURAS, termodinamica

7/25/2019 SUSTANCIAS PURAS, termodinamica

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SUSTANCIAS PURASPr

Glvez Cab

Rojas Me


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"#$ETI%"S

Introd&'(r el 'on'epto de s&stan'(a p&ra! Est&d(ar la )*s('a de los pro'esos de 'a+b(o de )ase! Il&strar los d(ara+as de prop(edades Pv, Tv - PT, -

s&per.'(es PvT de s&stan'(as p&ras! /e+ostrar los pro'ed(+(entos para deter+(nar prop(ed

ter+od(n+('as de s&stan'(as p&ras a part(r de tablas prop(edades!


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SUSTANCIA PURA

Una s&stan'(a 0&e t(ene &na 'o+pos('(1n 0&*+('a .ja en'&al0&(er parte se lla+a S&stan'(a p&ra

Una s&stan'(a p&ra no t(ene 0&e estar 'on)or+ada por &ele+ento o 'o+p&esto 0&*+('o! Una +ez'la de var(os deta+b(2n 'al(.'a 'o+o &na s&stan'(a p&ra s(e+pre - '&a+ez'la sea 3o+o2nea

El n(tr1eno - el a(re sons&stan'(as p&ras a4 Una +ez'la de a&a l(0&(da

aseosa es &na s&stan'(ap&ra,

b4 Una +ez'la de a(re l(0&(do aseoso no lo es


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FASES /E UNA SUSTANCIA PURA5as +ol2'&las en &n s1l(do estn d(sp&estas en &n patr1n tr(d(+ens(orep(te por todo el s1l(doEl espa'(a+(ento +ole'&lar en la )ase l*0&(da es pare'(do al de e7'epto en 0&e las +ol2'&las -a no estn en pos('(ones .jas entre s

- trasladarse l(bre+ente!En la )ase aseosa, las +ol2'&las estn bastante apartadas, no+ole'&lar, se +&even al azar 'on 'ol(s(ones 'ont(n&as entre s* - 'ondel re'(p(ente 0&e las 'ont(ene

a4 las +ol2'&las estn en pos('(ones relat(va+ente.jas en &n s1l(do,

b4 r&pos de +ol2'&las se apartan entre s* en la)ase l*0&(da -

'4 las +ol2'&las se +&even al azar en la )aseaseosa

PROCESOS DE CAMBIO DE FASE EN SUSTANCIAS

PURAS


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Lquido comprimido y lquidosaurado5(0&(do Co+pr(+(do 65(0&(do S&ben)r(ado48 0&e no esta a p&nto deevaporarse5(0&(do sat&rado, 0&e esta a p&nto de evaporarse

A 9 at+ - ;


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%apor Sat&rado, %apor a p&nto de la 'ondensa'(1n

5(0&(do sat&rado 6l(0&(do vapor4, estado en 0&e las )ases l(0&(da - ven e0&(l(br(o!

!apor saurado y "aporso#r$cal$%ado

%apor Sobre'alentado, No esta 'er'a al p&nto de 'ondensa'(1n, 0&e no es vapo

A 9 at+ - 9;;


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&ra'ca d$ $sados () * +,

/(ara+a Tv para el pro'eso da&a a pres(1n 'onstante


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T$mp$raura d$ sauraci-%, tsat , A &na deter+(nada pres(1n, la te+0&e &na s&stan'(a p&ra 'a+b(a de )ase se lla+a 6Tsat!4Pr$si-% d$ sauraci-%, Psat! /el +(s+o +odo, a &na te+perat&ra depres(1n a la 0&e &na s&stan'(a p&ra 'a+b(a de )ase se lla+a 6Psat!4

T$mp$raura d$ sauraci-% y pr$si-% d$sauraci-%

Tras observar la .&ra ta+b(2nres&lta 'laro 0&e Tsat se(n're+enta 'on Psat - 0&e, en'onse'&en'(a, &na s&stan'(a a+a-ores pres(ones 3erv(r ate+perat&ras +s altas!


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Calor la$%$, 5a 'ant(dad deabsorb(da o l(berada d&rante &'a+b(o de )ase Calor la$%$ d$ .usi-%, 5

ener*a absorb(da d&rante e)ase de sol(do a l(0&(do

Calor la$%$ d$ "apori/a'ant(dad de ener*a absorb'a+b(o de )ase de l(0&(do a

5as +an(t&des de los 'aloresdependen de la te+perat&rao

0&e se prod&'e el 'a+b(o de )

Calor s$%si#l$, 5a 'ant(dad dabsorb(da para (n're+entar lade &na s&stan'(a


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Dia0ramaT1v

DIA&RAMAS DE PROPIEDADES PARA PROCESOS DE CAMBIO DEFASE


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Dia0ramaP1v


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AMPLIACI2N DE LOS DIA&RAMAS PARA INCLUIR LA FASES2LIDA

/(ara+a Pv de &na s&stan'(a

En al&nas 'ond('(ones las&na s&stan'(a p&ra ta+b(2

e0&(l(br(o En los d(ara+estos estados de tres )asel*nea lla+ada l%$a ripl$!5os estados 0&e se 3allantr(ple de &na s&stan'(a t(epres(1n - te+perat&ra, pvol>+enes


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Dia0rama P-T

C&ando l*nea tr(ple a'o+o &n p&nto sobr

d(ara+as PT8 por se deno+(na pu%o

/(ara+a P-T de s&stan'(asp&ras!


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Sup$r'ci$ P1v1T

S&per.'(e PvT de &nas&stan'(a!

Todos los p&ntos sobre la s&peestados de e0&(l(br(o! 5a total(d

lo laro de la tra-e'tor(a de

'&as(e0&(l(br(o -a'en sobre la s0&e tal pro'eso debe pasa

e0&(l(br(o! 5as re(ones de &na 'o+o s&per.'(es '&rvas sobre

+(entras 0&e las de dos 'operpend('&lares al plano P-T! E

por0&e las pro-e''(ones de la)ases sobre el plano P-T


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E%alpa3 u%a propi$dad d$ com#i%aci-%

3ttps:??@@@!-o&t&be!'o+?@at'3vB%/at(b")d@

RE%ISAS ESTE %I/E"


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Esados d$ lquido saurado y d$ "aporsaurado5as prop(edades de l*0&(do sat&rado - de vapor sat&rado para el a&aen las tablas AD - A,

AD las prop(edades se en&+eran a part(r de la te+perat&ra - en la A por la pr'onse'&en'(a, es +s 'onven(ente &t(l(zar la AD '&ando se t(ene la temperatura'&ando se t(ene lapresin! El &so de la tabla AD

El s&b*nd('e fse e+plea paradenotar prop(edades de &nl*0&(do sat&rado - el s&b*nd('e gpara e7presar las prop(edades devapor sat&rado! Estos s*+bolosson de &so 'o+>n enter+od(n+('a - prov(enen delale+n! "tro s&b*nd('e 'o+>n esfg, el '&al denota la d()eren'(aentre los valores de vaporsat&rado - l*0&(do sat&rado de la+(s+a prop(edad!

5(sta pla tabla


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EJEMPLO. T$mp$raura d$l lquido saurado $% u% cili%droUn re'(p(ente r*(do 'ont(ene ; de a&a l*0&(da sat&rada a ;HC! pres(1n en el re'(p(ente - el vol&+en del +(s+o


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EJEMPLO: T$mp$raura d$l "apor saurado $% u% cili%dro

Un d(spos(t(vo 0&e 'onsta de '(l(ndro2+bolo 'ont(ene p(es= de vaposat&rado a ; ps(a de pres(1n! /eter+(ne la te+perat&ra - la +asa dedel '(l(ndro!


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M$/cla saurada d$ lquido1"apor/&rante &n pro'eso de evapora'(1n, &na s&stan'(a e7(ste 'o+o &na otra de vapor, es de'(r, es &na +ez'la de l*0&(do sat&rado - vapor sa

5as 'ant(dades relat(val*0&(da - de vapor en &sat&rada se espe'(.'an

calidad x!

La calidadx 'o+o la raz1n entre la +asa de

vapor - la +asa total de la +ez'la:

donde


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Un re'(p(ente 'ont(ene &na +ez'la sat&rada l*0&(dovapor! El vol&+el*0&(do sat&rado es Vf, +(entras 0&e el vol&+en para el vapor sat&radtotale V es la s&+a de los dos

EJEMPLO Prop M$ cla sa rada liq ido apor


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EJEMPLO. Prop4 M$/cla saurada liquido "aporUn re'(p(ente de ; 5 'ont(ene D de re)r(erante 9=Da a &na pres(1/eter+(ne a4 la te+perat&ra, b4 la 'al(dad, c4 la entalp*a del re)r(eranvol&+en 0&e o'&pa la )ase vapor!


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!apor so#r$cal$%ado

En 'o+para'(1n 'on el vapor sat&rado, el sobre'alentado se '

Pres(ones +enores 6P KPsat a &na T dada4Te+perat&ras s&per(ores 6T LTsat a &na P dada4%ol>+enes espe'*.'os s&per(ores 6v L vg a &na P o T dada4Ener*as (nternas s&per(ores 6u >ug a deter+(nadas P o T4Entalp*as s&per(ores 6h L hg a P o T espe'*.'as4

En la re(1n s(t&ada a la dere'3a de la l*nea de vapor sat&rado - a te+perat&la te+perat&ra en el p&nto 'r*t('o, &na s&stan'(a e7(ste 'o+ vapor sobre'alen

re(1n sobre'alentada es de &na sola )ase 6>n('a+ente la de vapor4, la te+pepres(1n -a no son prop(edades depend(entes - p&eden &sarse de +anera 'ondos prop(edades(ndepend(entes en las tablas


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EJEMPLO. E%$r0a i%$r%a d$l "apor so#r$cal$%ado

/eter+(ne la ener*a (nterna del a&a a ; ps(a -D;;HF!


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Lquido comprimido

A )alta de datos para l*0&(do 'o+pr(+(do, &na apro7(+a'(1n eneral es clquido comprimido como un lquido saturado a la temperatura dada 6F(

debe a 0&e las prop(edades del l*0&(do 'o+pr(+(do t(enen +a-or dependte+perat&ra 0&e de la pres(1n! As*,y = yf T

Pres(ones s&per(ores 6P>Psat a &na T dada4Te+perat&ras (n)er(ores 6T KTsat a &na P dada4%ol>+enes espe'*.'os (n)er(ores 6v!vf a &na P o T dadas4

Ener*as (nternas (n)er(ores 6u K uf a &na P o T dadas4Entalp*as (n)er(ores 6h ! hf a &na P o T dadas4


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EJEMPLO. Apro5imaci-% d$l lquido comprimido como lquido s

/eter+(ne la ener*a (nterna del a&a l*0&(da 'o+pr(+(da a ;HC - MPa, 'ontabla para l*0&(do 'o+pr(+(do - b4 datos para l*0&(do sat&rado! C&l es el erro

se&ndo 'aso


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Esado d$ r$.$r$%cia y "alor$s d$ r$.$r$%cia

En o'as(ones, tablas d()erentes +&estran d(st(ntos valores para al&nas p+(s+o estado, 'o+o res&ltado de &sar &n estado de re)eren'(a d()erente!

la ter+od(n+('a se (nteresa por los 'a+b(os de las prop(edades, por lo 0re)eren'(a ele(do no t(ene 'onse'&en'(as en los 'l'&los s(e+pre 0&e lose+pleados sean de &n solo 'onj&nto 'onr&ente de tablas o d(ara+as!


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EJEMPLO. El uso d$ las a#las d$ "apor para d$$rmi%ar propi$dad$s

Para el a&a, deter+(ne las prop(edades )altantes - las des'r(p'(ones de )ase es(&(ente tabla:


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