Grupo de Investigación de Termodinámica Aplicada a la Ingeniería Industrial

Diagramas Termodinámicos

P

v

S

S+V

L+V

S+L

T=cte

variación de cv en los límites de la zona bifásica:cv

v

punto críticoα= ∞κ= ∞β= finitocv= ∞cp= ∞

zona bifásicaα= ∞κ= ∞β= finitocv= finitocp= ∞Condiciones de equilibrio (estable U,G,A mín, S máx):TL=TVPL=PVgL=gV

curva de saturación

dP/dT es diferencial

u,v no presentan discontinuidad a ambos lados

Propiedades más importantes en zona bifásica indicadas sobre un diagrama P-v

h

T

L+V

P=cte

s=cte

v=cte

A

B

F

C

D

E

h*(T)

Método de dibujo de un diagrama termodinámico1. Obtener un conjunto de puntos de la binodal en las dos ramas mediante tablas de propiedades2. Representarlos gráficamente3. Seleccionar una ecuación (Peng-Robinson, virial, etc.) y calcular las isolíneas

Ejemplo: dibujo de un diagrama h-T4. Origen (A) fijado arbitrariamente en T0, de forma que h(T0)=0 J/molK5. Por tablas, calcular C (vapor saturado)6. Calcular discrepancia en A, para obtener hB=h*(T0)7. Obtener hD=hB+cp*(TD-TB)8. Calcular por discrepancias E y F9. Así sucesivamente con todos los puntos de la binodal10. A continuación, calcular isolíneas (derivadas parciales) y representar

T

C

recta triple

só-lido

C

vapor

líquido

L+V

S+V

S+L

T

v

T

PP

v

punto crítico

recta triple

Otros diagramas comunes para sustancias normales

h

s

c T=cte

P=cte

·Puntos angulosos en los cortes de las isotermas con la binodal

T

s

h=cte

P=cteμJT=0

·Puntos angulosos en los cortes de las isoentálpicas con la binodal·Curva de inversión

Rafael NietoCelina González

Ángel JiménezIgnacio López

Csó-lido

vapor

líquido

L+V

S+V

S+L

Forma genérica de la superficie P-v-T para sustancias en las que ρs<ρL