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EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
La superficie P-V-T para el agua
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El principio de estado...
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Descripción del estado termodinámico
f(P1,P2,P3 ) = 0 P1 P2 P3
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Base experimental Una propiedad independiente para cada forma de energía del sistema puede variar en forma independiente.
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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.
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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
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Sistemas químicos simples
Interacción de trabajo Interacción de calor Ambiente Sistema Interacciones = 2 Propiedades requeridas = 3
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Sistemas simples compresibles
f(p,V,T) = 0 p = p(V,T) V = V(p,T)
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Superficies p-V-T...
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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
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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)
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La superficie p-V-T para el agua...
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La superficie P-v-T para el agua
Cubo de hielo y vapor de agua pura Equilibrio sólido-vapor.
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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
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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)
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La superficie P-v-T para el agua
Vapor T P V Líquido Sólido Punto crítico
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El plano p-T para el agua
Líquido Vapor- Líquido Punto crítico Vapor Punto triple p T Sólido
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Agua Tc p v Punto crítico Domo de líquido-vapor (dos fases)
Línea triple (línea sólido- líquido-vapor) p Punto crítico Punto triple Tc
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Agua v p Tc T = Tsat p = psat pc Equilibrio vapor-líquido a p y T.
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Calidad...
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Equilibrio líquido-vapor
Líquido a P,T Ambiente Vapor at P,T Vapor a P,T
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Calidad
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La región de dos fases para el agua
Líquido saturado V Vapor saturado Punto crítico
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Calidad definida p V La calidad, x, permite la localización de estados dentro de la región vapor-líquido.
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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
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Calidad definida p V La calidad, x, permite la localización de estados dentro de la región vapor-líquido.
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Calidad
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Energía interna en la región vapor-líquido
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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
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