Propiedades de las sustancias puras

Sustancias puras

Unidad 2: Propiedades de la materia

Unidad 2

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.5.- La superficie P-v-T

Complete la siguiente tabla para el agua:

T(°C) P(kPa) v(m3/kg) Descripción de la fase

125 0.53

1000 Liq saturado

25 750

500 0.130

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.5.- La superficie P-v-T

Complete la siguiente tabla para el agua:

T(°C) P(kPa) v(m3/kg) Descripción de la fase

125 223,23 0.53 mezcla

179,88 1000 0,001227 Liq saturado

25 750 0,001127 Liq. compr

500 2500 0.130 Vap. Sobrecal

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.5.- La superficie P-v-T

Para las siguientes condiciones:

T(°C) P(kPa) v(m3/kg) Descripción de la fase

125 223,23 0.53 mezcla

Determine:

- u: 1906,9641 kJ/kg

- h: 2030,0441 kJ/kg

- s: 5,3615 kJ/(kg*K)

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.5.- La superficie P-v-T

Se deja que vapor de agua sobrecalentado a 1MPa y 300°C se

enfríe a volumen constante, hasta que la temperatura

descienda a 150°C. En el estado Final Determine:

1. Presión

2. Calidad

3. Entalpía

4. Diagrama T-v c/r alas líneas de saturación

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2.1.5.- La superficie P-v-T

1. Presión : 476,16 kPa

2. Calidad: 0,6564

3. Entalpía: 2434,45 kJ/kg

4. Diagrama T-v c/r a las líneas de saturación

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.5.- La superficie P-v-T

Supongamos que tenemos refrigerante en el siguiente estado:

- T1: -10 C

- P1: 90 kPa

Determinemos el volumen específico.

En que condición se encuentra?

- Líquido comprimido?

- Líquido saturado?

- Mezcla?

- Vapor sobrecalentado?

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.5.- La superficie P-v-T

Revisemos las tablas (T1=-10 C; P1=90 kPa)

¿Qué hacemos?

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.- Propiedades de las sustancias puras

2.1.7.- La Ecuación de Estado de Gas Ideal

Ecuación de Estado: Es cualquier ecuación que relacione la P,T y V.

La más simple y conocida para sustancias en la fasesgaseosa que relaciona: P-T-V, es la ECUACIÓN DE GAS IDEAL

����predice el comportamiento de un gas con bastante exactituden una región elegida adecuadamente

Consideraremos la Fase vapor de una sust como un GAS cuando su T>Tcrit

���� El vapor implica a un gas que no está alejado del estado de

condensación

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.7.- La Ecuación de Estado de Gas Ideal

De observaciones experimentales:

en que:

Constante Universal de los Gases:

Mol: Cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales(átomos, moléculas, electrones, iones) como el número de átomosque existen en 0,012[kg] de carbón-12. (kmol)

M: Masa molar (antiguamente peso molecular) (kg/kmol).

m = N*M (kg)

P*v=R*T

Ru=8,314kJ/kmolK = 8,314 kPa m3/kmol K

R tiene un valor para cada gas!

Y se determina así : R=Ru/M

P y T absolutas!

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.7.- La Ecuación de Estado de Gas Ideal

Un gas ideal es una sustancia imaginaria que obedece larelación Pv=RT.

El aire, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno y otros puedentratarse como gases ideales con un erro insignificante.

El vapor de agua a altas presiones NO debe considerarsecomo un gas ideal, las propiedades para este gas paraun estado, deben determinarse a partir de las Tablas dePropiedades.

A presiones menores de 10kPa si puede considerarsecomo gas ideal!

2.1.8.- Factor de Compresibilidad

Los gases se desvían del comportamiento de gas ideal de manera significativa al acercarse a la

REGIÓN DE SATURACIÓN y al PUNTO CRÍTICO.

Factor de Compresibilidad :

Z=Pv/RT= vreal/videal

Cuanto más alejado el gas del valor Z=1, mayor es la desviación del comportamiento de gas ideal.

La consideración de T y P alta o baja depende de los valores de T y P críticos

Unidad 2: Propiedades de la materia

2.1.9.- Presiones y Temperaturas reducidas

Los gases se comportan de manera muy parecida al normalizar la presión y la temperatura.

Esta normalización se realiza en base a la presión y temperatura propia de cada gas, definiéndose las Pr y Tr

Pr=P/Pc (Pr : Presión reducida; Pc: Presión crítica)

Tr=T/Tc (Tr : Temperatura reducida; Tc: Temperatura crítica)

Unidad 2: Propiedades de la materia

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Tarea Nº 1:

Se asignará una tarea el viernes 27 de abril