100

20

2 Mezcla 3saturada

FIGURA2.11Diagrama T-vpara el proceso decalentamiento de agua a presin

v constante.

.LVV LV J.."'" \.L

150 475.8T,oC + 200 1554

250 3973300 8581

I ...1300

_,' ,__ .,_ 68. , .,. n ..

TERMODINAMICA

FIGURA2.12La curva de saturacin lquido-vapor de

una sustancia pura (los valoresnumricos corresponden al agua).

Psat. kPa

600

400

200

TemperaturaC

25 .--------

Inicio de enfriamiento

(25C, 100 kPa)

\

Fin del enfriamiento

(OC, 0.61 kPa)

oO 0.61 1 3.17 10 100

Presin (kPa)

FIGURA2.14Variacin de la temperatura de frutas y

vegetales con presin duranteenfriamiento por vaco desde

".,.oroAOro

AntonioCuadro de texto25C a 0C

FIGURA2.16Diagrama T-vpara los procesos de

cambio de fase a presin constante de""" ~m:t:md::lonra a diferentes presiones

T,OC

Punto crtico

374.14 -~-

Lquidosaturado

Vaporsaturado

REGINDE LQUIDO

COMPRIMIDO /.j/I~

II

II

lI I -8I I ..I I qI I ,:]I I ~I II I

I II III

Puntocrtico

/~/

vO /

// /q, /

//

/ REGIN DE VAPOR/ SOBRECALENTADO

/"

REGIN SATURADADE LQUIDO-VAPOR

v

FIGURA2.18DiagramaT-vde una sustanciapura.

TCambiode fase

v

FIGURA2.17A presiones supercrticas (P > Pcr)nohay un proceso definido de cambio de

fase (ebullicin).

FIGURA2.19

Diagrama P-v de una sustancia pura.

p

\I\I\I1,\I

REGIN \DELQUIDO \COMPRIMIDO \

Puntocrtico

REGINDE LQUIDO

SOBRECALENTADO

REGIN SATURADADE LQUIDO-VAPOR

v

poo::1'Oen

o

@CI'::1+o

'Oen

Puntocrtico

VAPOR

LQUIDO + VAPOR

p

,,,,,, O\ e1:>ICI''::1I +lOlO,-,...J,'O,en,O ,

O , I'::1 '1'O '1en "-_

Lnea triple

SLIDO + VAPOR FIGURA2.21. DiagramaP-vde una sustanciaque sev contraeal congelarse.

Puntocrtico

LQUIDO + VAPOR

Lnea triple

SLIDO + VAPOR

VAPOR

v

FIGURA2.22

Diagrama P-v de una sustancia que seexpande al congelarse (como el agua).

FIGURA2.26

Superficie P-v-Tde una sustancia que se contraealcongelarse.

FIGURA2.27

Superficie P-v-Tde una sustancia que se expandealcongelarse (como el agua).

Lquidosaturado

VI V

FIGURA2.31Dibujo y diagrama T-vpara el ejemplo2.1.

P, psia

50

Vaporsaturado

P =50 psia, V=2ft3

v

FIGURA2.32Dibujoy diagrama P-v para el ejemplo2.2.

P,kPa

Lquido sal.P =100 kPa

Vapor satoP =100 kPa

VI V

FIGURA2.33Dibujo y diagrama P-v para el ejemplQ

2.3.

PoT

P.C.

quido sato

v

FIGURA2.34Las cantidades relativas de las fases

lquida y de vapor en una mezclasaturada se especifican mediante la

calidadx.

PoT

FIGURA2.36La calidad se relaciona con las

distancias horizontales en los diagramasP-vy T-v.

eL J.....: vgI, , .

v Vav vg V

PoT

Vapor sal.vg

, 11 I1 .11 11 11

VI vI < v < vg v

FIGURA2.37El valor vde una mezcla saturada de

lquido-vapor se ubica entre los valoresvI y vga la To P especificada.

T,OC

90

ml=8 kg

VI=0.001036 vg= 2.361 v, m3/kg

FIGURA2.38Dibujo y diagrama T-vpara el ejemplo

2.4.

P,kPa

R-134a

P=160kPam= 4 kg

V= 0.0007435

h= 29.78

vg=0.1229

hg=237.97

v,m3/kg

h,kJ/kg

FIGURA2.39Esquema y diagramaP-v parael

ejemplo2.5.

TFIGURA2.41A una P especificada, el vapor

sobrecalentado existe a una hmayor queel vapor saturado (ejemplo 2.7).

T,OC

T= 80CP = 5MPa

U;: uf@8O"Cu

FIGURA2.43

Dibujo y diagrama T-upara el ejemplo2.8.

T,OC

151.86

75

u :: uf@7S.C u

FIGURA2.44A una P y T dadas, una sustancia puraexistir como un lquido comprimido siT

60000- 17.3 10.85.0 2.4 0.00.5 0.0 0.0

1 MPa0.0 0.0

I - 17.H j j j41 UOR .01

f:AL 0)7.4 1.3 "! O.l .0.0

r.:::'f I " I I I I ,

.,.- I \. H6.7 +2.6 l 0.2 O.O .0.0u

100kPa ""Lb '" O.O O.O I FIGURA2.49-Porcentajede error ([lVtabla- Videall/v X

10 kPa ..........In' I I100) implicado al suponer que el vapor

es un gas ideal: y regin donde el vapor0.8 kPa

IQ.2 .J puede tratarse como un gas ideal con un1..- 0.01 0.1 1 10 100 v, m3fkg error menor de 1%.

AntonioCuadro de texto600

AntonioCuadro de texto500

AntonioCuadro de texto400

AntonioCuadro de texto300

AntonioCuadro de texto200

AntonioCuadro de texto100

AntonioCuadro de texto0

AntonioCuadro de texto0.001

8TI= 2.00

T =11.50

8.

x x x X

Leyenda:

X Metano 8 Isopentanoo Etileno Q n-heptano

... Etano I!.Nitrgenoo Propano e Dixido de carbolil:o n-butano 8 Agua

Curva promedio basada en datosde hidrocarburos

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

Presin reducida PR

FIGURA2..:Comparacin de los factores Z para diferentes g~

[Fuente:Gour-JenSu. "ModifiedLawof CorrespondingStates", en Ind.Eng.Chem.(ed. intem.),38 (1946),p....

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

;:>INti::;11 0.6N

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1O

AntonioCuadro de texto7

AntonioLnea

TComportamientode gasno ideal

Comportamientode gasideal

\Comportamientode gas ideal

v

FIGURA2.53Los gases se desvan del

comportamiento de gas ideal en lacercana del punto crtico.

pv

FIGURA2.58La isoterma crtica de una sustancia puratiene un punto de inflexin en el estado

crtico.

20.7%14.1%2.1%

\1.6%0.2%1.3%

J

I

I

J

200

100

>100%>100%>100%

o0.01 0.1 10 100

FIGURA2.60

Porcentaje de error involucrado en diversas ecuaciones de estado para el nitrgeno(porcentajede error = [(lvrabla- vccuacinb/vrablJX 100).

FIGURA2.68Calores especficos de gas ideal a

presin constante para algunos gases(vase tabla A.2cpara las ecuaciones

de Cp).

CpOkJlkmol . K

60

50

40

Ar, He, Ne, Kr , Xe, Rn20

1000 2 000 3 000

Temperatura, K

Aproximacin

2

e' 7 ,.p,av I~ I1 I

I II II II II II I

T

FIGURA2.70Para intervalos pequeos de

temperatura, se supone que los caloresespecficos varan linealmente con la

temperatura.

termo 1termo 2.pdf