CAPITULO 2 PROPIEDADES DE SUSTANCIAS PURAS OBJETIVO: Introducir las tablas necesarias para obtener propiedades de sustancias que cambian de fase. Repasar las ecuaciones de estado para un gas. Presentar problemas de práctica que ilustran los conceptos estudiados. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.1 SUSTANCIA PURA Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.1 SUSTANCIA PURA ¿Qué es sustancia pura? Una sustancia pura tiene su composición química fija definida en cualquier parte e igualmente unas propiedades físicas definidas. Una mezcla de varios elementos también califica como una sustancia pura siempre y cuando la mezcla sea homogénea. El aire por ejemplo, es una mezcla de varios gases, pero con frecuencia se considera como una sustancia pura, por que tiene una composición química uniforme. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.1 SUSTANCIA PURA Otro ejemplo La sal común o sal de mesa, en química es conocida como “cloruro sódico”, aunque no sea coluro sódico puro; la sal de mesa contiene pequeñas cantidades de otras sustancias químicas como por ejemplo el carbonato magnésico. El cloruro sódico puro tiene una composición fija siempre fundirá a la misma temperatura (800º C) y tendrá la misma densidad (2,20 g/cm3). Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.2 ESTADOS DE LA MATERIA A las temperaturas y presiones normales, las sustancias existen en estado sólido, líquido o gaseoso. Por ejemplo el agua, es un elemento que se utiliza en aire acondicionado, se encuentra en estado líquido a la temperatura ambiente y la presión atmosférica normal. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.2 ESTADOS DE LA MATERIA Si la temperatura aumenta a 100 ºC a presión atmosférica normal, el agua hierve o sea pasa del estado líquido al de vapor o gaseoso. Si, por el contrario, se enfría agua hasta 0 ºC a presión atmosférica normal, el agua se solidifica, formándose hielo. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

Figura a) Diagrama temperatura calor para el agua. Estados de la materia. Figura a) Diagrama temperatura calor para el agua. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.3 SUPERFICIE p,v,T Los estados de equilibrio de una sustancia simple compresible pueden representarse como una superficie en un espacio tridimensional. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.3 SUPERFICIE p,v,T Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.3 SUPERFICIE p,v,T Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.3 SUPERFICIE p,v,T Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.3.1 Diagrama presión-volumen específico Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.3.2 Diagrama presión - temperatura A la proyección de la superficie p, v, t sobre el plano p-T se le conoce como diagrama de fase. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.5 TITULO (CALIDAD) El vapor puede contener algunas gotitas de agua (moléculas unidas), a este vapor se le denomina vapor húmedo. El vapor húmedo que se genera es un vapor saturado cuyo título es igual a la unidad es decir que no tiene humedad. El título del vapor húmedo es el % de vapor que viene expresado también en fracción de unidad. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.6 TABLAS DE VAPOR Las propiedades específicas del vapor de agua, tanto del vapor saturado como del vapor recalentado se encuentran en tablas a diferentes presiones y temperaturas. Las propiedades específicas que se deben conocer del vapor son: Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.6 TABLAS DE VAPOR Las propiedades específicas que se deben conocer son: v; volumen específico. u; Energía interna específica h; Entalpía específica s; Entropía específica Estas propiedades pueden ser por ejemplo de líquido saturado, de vapor saturado, o de cambio de líquido saturado a vapor saturado. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

2.6 TABLAS DE VAPOR El subíndice f se utiliza para indicar una propiedad de líquido saturado. El subíndice g se utiliza para indicar la propiedad de vapor saturado. El subíndice combinado fg se utiliza para indicar el cambio de una propiedad de líquido saturado a vapor saturado. TABLAS DE VAPOR DE AGUA Ing. Carlos Fidel Cruz M.

El subíndice “f” se utiliza para indicar: 2.6 TABLAS DE VAPOR El subíndice “f” se utiliza para indicar: vf; volumen específico de líquido saturado. uf; energía interna especif. de líquido sat. hf; entalpía específica de líquido saturado. sf; entropía específica de líquido saturado. El subíndice “g” se utiliza para indicar: vg; volumen específico de vapor saturado. ug; energía interna especif. de vapor sat. hg; entalpía específica de vapor saturado. sg; entropía específica de vapor saturado. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

EJEMPLO. Una Turbina de vapor de un sistema de producción de vapor, recibe 280 kg/min de vapor a la presión de 80 bar abs. y 295,06 ºC de temperatura, expandiéndose isentrópicamente hasta la presión de 0,075 bar abs. Calcular: La potencia de la turbina. El título del vapor después de la expansión. Ing. Carlos Fidel Cruz M.

EJEMPLO Ing. Carlos Fidel Cruz M.

Reír con frecuencia y mucho. El éxito consiste en: Reír con frecuencia y mucho. Merecer el respeto de personas inteligentes y el afecto de los niños, Ganar el reconocimiento de los críticos honestos y soportar la traición de los falsos amigos; Gozar de la belleza; Descubrir lo positivo de los demás; Hacer un poco mejor al mundo; Dejando detrás de Tí a un hijo bueno o un jardín cultivado, o bien por que ayudaste a un pobre; Saber que no viviste en vano y que gracias a Ti una persona pudo respirar con mas tranquilidad. Esto es haber triunfado. Bessie Anderson E N D Ing. Carlos Fidel Cruz M.

Uno debe comportarse y a tratar a todos por igual, aun siendo superior a ellos… FILEMON GRACIAS Ing. Carlos Fidel Cruz M.