EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES TERMODINÁMICAS La superficie P-V-T para el agua
El principio de estado...
Descripción del estado termodinámico f(P1,P2,P3 ) = 0 P1 P2 P3
Base experimental Una propiedad independiente para cada forma de energía del sistema puede variar en forma independiente.
Base experimental El número de propiedades independientes que describen en forma única al estado del sistema es el número de interacciones de trabajo relevantes más uno.
Sistemas simples y compresibles En los sistemas químicos simples sólo hay una manera de alterar E, o U, con trabajo por medio de un proceso cuasiestático p, V
Sistemas químicos simples Interacción de trabajo Interacción de calor Ambiente Sistema Interacciones = 2 Propiedades requeridas = 3
Sistemas simples compresibles f(p,V,T) = 0 p = p(V,T) V = V(p,T)
Superficies p-V-T...
Superficies P-v-T p T V V(T) para una p dada P(V) para una T dada p(T) para una V dada V(T) para una p dada
Ecuaciones de estado f(p,V,T) = 0 p(V,T) = p v(p,T) = V T(p,V) = T f(U,V,T) = 0 U = U(V,T) V = V (U, T) T = T(U,V)
La superficie p-V-T para el agua...
La superficie P-v-T para el agua Cubo de hielo y vapor de agua pura Equilibrio sólido-vapor.
A presión total constante.... Vapor de agua Vapor de agua y agua líquida Cubo de hielo y vapor de agua p Se agrega calor p
La superficie p-V-T para el agua Sólido en equilibrio con vapor (0 oC) Sólido en equilibrio con vapor y líquido (0 oC) Líquido y vapor en equilibrio ( 0 < T < 100 oC) Vapor saturado (T = 100 oC) Vapor supercaliente (T > 100 oC)
La superficie P-v-T para el agua Vapor T P V Líquido Sólido Punto crítico
El plano p-T para el agua Líquido Vapor- Líquido Punto crítico Vapor Punto triple p T Sólido
Agua Tc p v Punto crítico Domo de líquido-vapor (dos fases) Línea triple (línea sólido- líquido-vapor) p Punto crítico Punto triple Tc
Agua v p Tc T = Tsat p = psat pc Equilibrio vapor-líquido a p y T.
Calidad...
Equilibrio líquido-vapor Líquido a P,T Ambiente Vapor at P,T Vapor a P,T
Calidad
La región de dos fases para el agua Líquido saturado V Vapor saturado Punto crítico
Calidad definida p V La calidad, x, permite la localización de estados dentro de la región vapor-líquido.
Agua T = Tsat p = psat pc Equilibrio vapor-líquido a p y T. p Tc p v Volumen específico del líquido a p y T del gas a p y T
Calidad definida p V La calidad, x, permite la localización de estados dentro de la región vapor-líquido.
Calidad
Energía interna en la región vapor-líquido
Conceptos y términos clave Punto crítico Superficie P - v - T Calidad Presión de saturación Temperatura de saturación Ecuación de estado Superficie de estado El principio de estado Punto triple