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Clase 04 propiedades sustancias puras (saturación) vv

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Clase 04 propiedades sustancias puras (saturación) vv

  1. 1. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Propiedades de las sustancias puras Clase 04 de Termodinámica PANTOJA-GUERRERO, R.A. Abril 2 de 2013
  2. 2. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura ¿Sólido-Liquido-Gas? La materia se manifiesta en tres estados básicos: El sólido, líquido y gaseoso. Una sustancia puede tener sin embargo, para un mismo estado, diferentes fases. Una fase es un ordenamiento molecular específico que es homogéneo a través del sistema y que cambia abruptamente a través de una interfase.
  3. 3. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Cambios de fase El reordenamiento de las moléculas dentro de una sustancia pura y que es causado por un proceso principalmente físico es conocido como un cambio de fase. Es también posible la coexistencia de dos fases en un mismo sistema y que están en equilibrio
  4. 4. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Liquido comprimido (Líquido subenfriado) Observe que el agua está compretamente en estado líquido a la presión y temperatura dada (ambiente). Pero...cuando el agua comienza a calentarse sucede un cambio de fase...
  5. 5. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Liquido saturado En al agua se forma una pequeña burbuja de vapor. Esto indica que el líquido está saturado, es decir que está en el punto de cambio entre el agua como liquido comprimido ( o líquido subenfriado) y las condiciones de saturación. La masa de vapor es despreciable comparada con la masa total de agua. La presión y la temperatura son llamadas presión de saturación y temperatura de saturación
  6. 6. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Condiciones de saturación y (Calidad de mezcla) x = mg mf + mg
  7. 7. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Vapor saturado Existe un punto en el que la masa de líquido es despreciable respecto a la masa de vapor. A esta situación se le llama vapor saturado
  8. 8. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Vapor sobrecalentado Ya no existe absolutamente nada de agua en estado líquido. A este estado se le llama vapor sobrecalentado. Es el estado gaseoso del agua sin embargo no se puede modelar como un gas ideal ¿Porqué? ¿Bajo que condiciones?
  9. 9. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Superficie PVT
  10. 10. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Diagrama PV de una sustancia pura
  11. 11. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Diagrama PV de una sustancia pura
  12. 12. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Diagrama TV de una sustancia pura
  13. 13. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Diagrama TV
  14. 14. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Diagrama PT
  15. 15. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura El punto triple
  16. 16. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Fluidos supercriticos
  17. 17. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Tablas termodinámica de saturación
  18. 18. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Tablas termodinámica de saturación
  19. 19. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Tablas vapor supercalentado
  20. 20. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Tablas liquido comprimido
  21. 21. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Para determinar de que tabla se lee... Una sustancia a P y T, siendo la Psat y la Tsat las temperaturas de cambio de fase entre líquido y sólido. Si P=Psat y T=Tsat entonces la sustancia está en condiciones de saturación, se requiere otra propiedad para calcular la calidad de mezcla líquido vapor. Si P<Psat y T>Tsat entonces la sustancia está como vapor supercalentado Si P>Psat y T<Tsat entonces la sustancia está como liquido comprimido.
  22. 22. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Una sustancia a P o T, y con un valor de otra propiedad φ, donde φ es una propiedad como el volumen específico, la energía interna o la entalía Igualando P a Psat o igualando T a Tsat Cálculo de la calidad... Si φ<φf entonces es líquido comprimido x = φ−φ f φg −φ f = φ−φ f φ fg Siφ=φf es líquido saturado Si φf <φ<φg está saturado φ = xφfg + φf = x(φf − φg ) + φfSi φ=φg está saturado es vapor saturado Si φg <φ está saturado es vapor sobrecalentado
  23. 23. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Cp para sólidos y líquidos
  24. 24. Propiedades de las sustancias puras PANTOJA- GUERRERO, R.A. Los estados de la materia Estados y fases Cambios de fase y estado Fases del agua Superficies PVT y proyecciones Superficie PVT Diagramas de una sustancia pura PV Tablas de saturación en termodinámica Tablas termodinámicas Condiciones para determinar el estado de la sustancia pura Y ahora...ejercicios...

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