Termodinamica

•Sustancia que tiene una composición química fija. •Una sustancia pura no tiene que ser de un solo elemento, puede ser mezcla homogénea.

Mezcla de aceite y agua

Mezcla de hielo y agua

•Las sustancias existen en fases diferentes. •Existen tres fases principales.

“TRANSFORMACIONES DE LAS FASES”

En un sólido las moléculas están en posiciones fijas.

En un líquido las moléculasse mueven alrededor una de otra.

En un gas las moléculas se mueven al azar.

“LIQUIDO COMPRIMIDO Y SATURADO”

“MEZCLA SATURADA DE LIQUIDO-VAPOR”

“VAPOR SATURADO Y VAPOR SOBRECALENTADO”

“TEMPERATURA DE SATURACIÓN Y PRESIÓN DE SATURACIÓN”
X El agua hierve a 100ºC El agua hierve a 100ºC con una presión de 1atm. Si se le añadiera más presión al émbolo, el agua tendría un punto deebullición más alto.

•Temperatura de Saturación: Es la T que a una P dada, una sustancia cambia de fase.

•Presión de Saturación: Es la P que a una T dada, una sustancia cambia de fase.

“CALOR LATENTE”
Cantidad de energía absorbida o generada durante un cambio de fase.

•Calor latente de fusión: cantidad de energía absorbida durante la fusión, que equivale a la cantidad de energíaliberada durante la congelación.

•Calor latente de Vaporización: Cantidad de energía absorbida durante la vaporización, que equivale a la energía liberada durante la condensación.

“diagrama tº-V PARA EL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE AGUA A PRESION CONSTANTE”

“curva de saturación liquido-vapor de una sustancia pura”
   ¡ ¡   ¢£ ¥ ¢¦ §£ ¨  ¦  ¢£  ¢¦ ¦ §£  ¢ ¨ § ¨ ¥ ¡ ¥ ¤ © © ¥ “DIAGRAMA T-V PARA LOS PROCESO DE CAMBIO DE FASE A PRESION CONSTANTE DE UNA SUSTANCIA PURA A DIFERNTES PRESIONES”
( LOS VALORES NUMÉRICOS SON PARA EL AGUA)

“DIAGRAMA P-V DE UNA SUSTANCIA PURA”

“DIAGRAMA P-V DE UNA SUSTANCIA QUE SE EXPANDE AL CONGELARSE”

“DIAGRAMA P-V DE UNA SUSTANCIA QUE SE CONTRAE AL CONGELARSE”

“DIAGRAMA P-T DE SUSTANCIAS PURAS”

“superficie p-v-t de una sustanciaque se expande al congelarse”

“superficie p-v-t de una sustancia que se contrae al congelarse”

Las propiedades son complejas para expresarse con fórmulas, por esto la utilización de las tablas.

“entalpía”
Con frecuencia se encuentra en un análisis de volumen de control.

H = U + PV (KJ) h = u + Pv (KJ/kg)

“1a. Estados de líquido saturado y vapor saturado”

Vfg = Vg – Vf hfgEntalpía de Vaporización

“1b. Mezcla saturada de liquido vapor” Calidad (x) x = mg/mt
0 x 1

Donde mt = mf+mg

“2. vapor sobrecalentado”

“liquido comprimido”
Existe una falta de datos para el líquido comprimido por la independencia de sus propiedades de la presión. Ante esto, una aproximación general es considerar al líquido comprimido como un liquido saturado a la Tºdada, pues laspropiedades del liquido comprimido dependen mas de la Tºque de la presión. De ésta manera:

y = yf @ T

•Cualquier ecuación que relacione la presión, temperatura y volumen específicos de una sustancia se llama ecuación de estado. •La ecuación de estado mas sencilla y conocida para sustancias en la fase gaseosa es la ecuación de estado de gas ideal. Esta predice el comportamiento P-v-T de ungas con bastante exactitud. ECUACION DEL GAS IDEAL Pv = RT Donde P es la presión absoluta, v es el volumen específico, R es la constante del gas (distinta en todos los gases) y T es la temperatura absoluta. A bajas presiones y altas temperaturas, la densidad de un gas disminuye y este se comporta como gas ideal en estas condiciones.

•El uso de la E.G.I es conveniente por su sencillez. •Losgases se desvían de su comportamiento de gas ideal cerca de las regiones de saturación y punto crítico. •Esta desviación se explica mediante el factor de compresibilidad Z:

Pv Z= RT
Z= También se expresa como:

vactual Z= videal
Donde videal = RT/P

•Para gases ideales •Para gases reales

Z=1 Z1

•Entre más lejos esté Z de 1, habrá mayor desviación del comportamiento de gas ideal....