Post on 11-Aug-2015
Tablas Termodinámicas PUCP 1 Tablas Termodinámicas PUCP 1
Tablas y Gráficos de Termodinámica
Uso Interno PUCP Lima - Perú
2006
Area de EnergíaSección Ing. Mecánica
M. HADZICH
Tablas Termodinámicas PUCP 2Tablas Termodinámicas PUCP 2
NOTA IMPORTANTE : Este documento es el anexo de Tablas y Gráficos necesarios para resolver los problemas del libro de Termodinámica indicado, en el cual se encuentran las direcciones de los autores de las tablas y gráfi-cos que se dan en este documento. M. Hadzich
Todas las prácticas y Exámenes se darán solamente con estas Tablas y Gráficos, en el cual nodeberá haber nin-guna anotación adicional, a menos que el profesor lo indique.Los demás gráficos son de Tablas Termodinámicas PUCP - Tamashiro & Barrantes
Tablas Termodinámicas PUCP 2Tablas Termodinámicas PUCP 2 Tablas Termodinámicas PUCP 3
Indice
Sistema Internacional de Unidades 4Factores de Conversión 5Software de conversión de Unidades 5Presión - Altitud 6Algunos valores curiosos de Potencia 7Composición de Alimentos 8Potencia promedio de artefactos eléctricos 9Eficiencia Energética 9Superficie P-v-T 10Software libre de Termodinámica TEST 11Gases Ideales 12Constantes Críticas de Sustancias Puras 13Valores de Puntos Críticos 14Gases reales 15
Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Temperaturas 16Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Presiones 18Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Vapor Sobrecalentado 20Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Líquido Comprimido 24Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Sólido-Vapor 25
Propiedades termodinámicas del R134 a - Tabla de Temperaturas 26Propiedades termodinámicas del R134 a - Tabla de Presiones 27Propiedades termodinámicas del R134 a - Tabla de Vapor Sobrecalentado 28
Propiedades termodinámicas del Amoníaco - Tabla de Temperaturas 30Propiedades termodinámicas del Amoníaco - Tabla de Vapor Sobrecalentado 32
Propiedades termodinámicas del R-12 - Tabla de Temperaturas 34Propiedades termodinámicas del R-12- Tabla de Vapor Sobrecalentado 36
Resumen Primera Ley de Termodinámica 37Ciclos 38
Formulario 39
Las Tablas Termodinámicas son del libro: VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey
Tablas Termodinámicas PUCP 4Tablas Termodinámicas PUCP 4
Sistema Internacional de Unidades SI
Nota importante : Todas las fórmulas funcionan sólo con grados KELVIN !!!!...(o sea temperatura absoluta) y también con PRESIONES ABSOLU-TAS !!!
UNIDADES DERIVADAS
NOMBRE UNIDAD SIMBOLO OBSERVACION Fuerza Energía Potencia Presión
Newton Joule Watt
Pascal
N = kg m/s2 J = N m W = J /s
Pa = N /m2
F = m a W = F d
Pot = W/t P = F / A
Tablas Termodinámicas PUCP 4Tablas Termodinámicas PUCP 4 Tablas Termodinámicas PUCP 5
PREFIJOS SI
Prefijo Símbolo Factor Equivalente yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto
Y Z E P T G M k h da d c m µ η ρ f a z y
10 24
10 21
10 18
10 15
10 12
10 9
10 6
10 3
10 2
10 10 -1
10 -2
10 -3
10 -6
10 -9
10 -12
10 -15
10 -18
10 -21
10 -24
1 000 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 1 00 1 0 0, 1 0, 01 0, 001 0, 000 001 0, 000 000 001 0, 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 000 001
Software para Factores de Conversión de Unidades
Factores de Conversión
www.thermofluids.net
http://freecalc.net/calculate.asp?user=5866
Video Escalas http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/scienceopticsu/powersof10/index.
Tablas Termodinámicas PUCP 6Tablas Termodinámicas PUCP 6
Presión vs Altitud
ww
w.p
hysi
calg
eogr
afic.
net
ww
w.a
tmos
pher
e.m
pg.d
e
Tablas Termodinámicas PUCP 6Tablas Termodinámicas PUCP 6 Tablas Termodinámicas PUCP 7
Algunos valores curiosos de potencia
Tablas Termodinámicas PUCP 8Tablas Termodinámicas PUCP 8
COMPOSICION DE ALIMENTOS COMUNMENTE USADOS EN EL PERU Contenido en 100 gr. de la parte comestible Fuente : Oficina de Supervisión de Cafeterías PUCP NOMBRE kcal
Lomo 113 Corazón 110 Carne seca 276 Hígado 134
Vaca
Panza -mondongo
90
Cabeza 111 Carne 253 Corazón 239 Carnero
Pata 109 Carne 216 Chicharrones 598 Jamón del país
303 Cerdo
Tocino 631 Pato Carne 326 Pavo Carne 268 Cabrito Carne 165
Pollo 170 Pierna 120 Gallina Pechuga 96 Atún (conserva)
160
Cojinova 87 Corvina 100 Calamar 78 Camarón 86 Choros 40 Paiche 252 Mero 86 Pulpo 56
PESCADO Y MARISCO
Trucha 82 Leche materna
67
Leche evaporada
137
Queso fresco
173
LECHE Y DERIVA-DOS
Queso mantecoso
299
Aceite 900 Aceite vegetal
898 ACEITE Y GRASAS
Mantequilla 756
Tortuga 229 Gallina 148 HUEVOS Pato 195 Arroz 345 Cebada 314 Fideos 360 Galletas 440 Harina trigo 301 Maíz 345 Pan francés 314
CEREAL
Choclo 129 Arvejas 351 Garbanzos 364 Habas 359 Pallares 329
LEGUMI NOSAS
Frejol 337 Camote 116 Olluco 62 Papa 100 Papa seca 322
TALLOS Y RAICES
Yuca 162 Acelgas 27 Cebolla 32 Col 24 Espárrago 23 Lechuga 13 Tomate 19 Vainitas 37 Zanahoria 41
VERDU-RAS
Zapallo 20 Aceitunas 298 Ciruelas 109 Coco 272 Chirimoya 87 Fresas 48 Higos negros
76
Limón 30 Lúcuma 99 Mandarina 38 Mango 60 Manzana 56 Naranja 44 Palta 151 Papaya 32 Pasas 241 Pera 35 Plátano 91 Plátano verde
154
Piña 38 Sandía 24 Uva blanca 43 Uva negra 67 Lima 27
FRUTAS
Tuna 58 Azúcar blanca
396 AZUCAR
Miel 306
Almendras 547 Castañas 296 Maní tostado
566
Nuez 664
ALMEN DRAS Y NUECES
Pecanas 696 Café 2 Té 2 Cerveza 36 Chicha de jora
51
Chicha morada
34
Chocolate 248
MISCE-LANEA
Mermelada 278
Tablas Termodinámicas PUCP 8Tablas Termodinámicas PUCP 8 Tablas Termodinámicas PUCP 9
EQUIPOS Corriente Alterna AC
Potencia (W)
Batidora 350 Cafetera 1200 Cocina eléctrica 7000 Computadora 100 Congelador 450 Ducha eléctrica 4000 Equipo de sonido 50 Foco de habitacion 100 Horno microondas 1000 Jarra eléctrica 1000 Lavadora 500 Lavadora platos 1200 Licuadora 300 Lustradora 300 Nintendo 20 Olla arrocera 1000 Plancha 1000 Radio 75 Refrigerador 200 Secadora de pelo 1200 Secadora de ropa 5000 Televisor color 19” 150 Terma 2000 Terma 200 lt 5000 Tostadora 1190 TV+vhs+eq.- stand by
10
Waflera 700
Potencia promedio de equipos eléctricos
Los equipos de corriente continua CC se pueden usar directamente con baterías o pilas, mientras los equipos de corriente alterna AC tienen que utilizar la red eléc-trica (110 V ó 220 V)...o usar un inversor de CC a AC.
Generación de Electricidad
Eficiencia Energética
(Rendimiento) Central Hidroeléctrica Central Termoeléctrica Central Eólica Central Nuclear Central Térmica Solar Paneles solares fotovoltaicos (baja potencia)
>90% 30-40% >40% 30% 20% 15-25%
100×=consumida Potencia
dadesarrolla PotenciaEficiencia
Máquina
Eficiencia energética
(Rendimiento)
Motor de gasolina de auto Cohete espacial Locomotora a vapor Motor a reacción Locomotora diesel Locomotora eléctrica Aerogenerador Tren de levitación magnética Bicicleta Generador y motor eléctrico
15% >15% 15% 20% 35% 35% >40% >60% 90% >95%
Eficiencia Energética
Tablas Termodinámicas PUCP 10Tablas Termodinámicas PUCP 10
Superficie P-v-T
Tablas Termodinámicas PUCP 10Tablas Termodinámicas PUCP 10 Tablas Termodinámicas PUCP 11
www.thermofluids.net
Software libre de Termodinámica
Tablas Termodinámicas PUCP 12Tablas Termodinámicas PUCP 12
Gases Ideales
Tablas Termodinámicas PUCP 12Tablas Termodinámicas PUCP 12 Tablas Termodinámicas PUCP 13
Las tablas Termodinámicas son del libro: VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey
Constantes Críticas de Sustancias Puras
Tablas Termodinámicas PUCP 14Tablas Termodinámicas PUCP 14
Constante Críticas - Valores del Punto Crítico
Tablas Termodinámicas PUCP 14Tablas Termodinámicas PUCP 14 Tablas Termodinámicas PUCP 15
Gases Reales
Las t
abla
s Ter
mod
inám
icas
son
del l
ibro
: VA
N W
YLE
N, G
ordo
n / S
ON
NTA
G, R
icha
rd
FU
ND
AM
ENTO
S D
E TE
RM
OD
INA
MIC
A. V
ersi
ón S
I. Ed
John
Will
ey
Tablas Termodinámicas PUCP 16Tablas Termodinámicas PUCP 16
H20
Las tablas Termodinámicas son del libro: VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey
Tablas Termodinámicas PUCP 16Tablas Termodinámicas PUCP 16 Tablas Termodinámicas PUCP 17
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 18Tablas Termodinámicas PUCP 18
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 18Tablas Termodinámicas PUCP 18 Tablas Termodinámicas PUCP 19
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 20Tablas Termodinámicas PUCP 20
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 20Tablas Termodinámicas PUCP 20 Tablas Termodinámicas PUCP 21
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 22Tablas Termodinámicas PUCP 22
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 22Tablas Termodinámicas PUCP 22 Tablas Termodinámicas PUCP 23
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 24Tablas Termodinámicas PUCP 24
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 24Tablas Termodinámicas PUCP 24 Tablas Termodinámicas PUCP 25
H20
Tablas Termodinámicas PUCP 26Tablas Termodinámicas PUCP 26
R-134 a
Tablas Termodinámicas PUCP 26Tablas Termodinámicas PUCP 26 Tablas Termodinámicas PUCP 27
R-134 a
Tablas Termodinámicas PUCP 28Tablas Termodinámicas PUCP 28
R-134 a
Tablas Termodinámicas PUCP 28Tablas Termodinámicas PUCP 28 Tablas Termodinámicas PUCP 29
R-134 a
Tablas Termodinámicas PUCP 30Tablas Termodinámicas PUCP 30
Amoníaco
Tablas Termodinámicas PUCP 30Tablas Termodinámicas PUCP 30 Tablas Termodinámicas PUCP 31
Amoníaco
Tablas Termodinámicas PUCP 32Tablas Termodinámicas PUCP 32
Amoníaco
Tablas Termodinámicas PUCP 32Tablas Termodinámicas PUCP 32 Tablas Termodinámicas PUCP 33
Amoníaco
Tablas Termodinámicas PUCP 34Tablas Termodinámicas PUCP 34
R-12
Tablas Termodinámicas PUCP 34Tablas Termodinámicas PUCP 34 Tablas Termodinámicas PUCP 35
R-12
Tablas Termodinámicas PUCP 36Tablas Termodinámicas PUCP 36
R-12
Tablas Termodinámicas PUCP 36Tablas Termodinámicas PUCP 36 Tablas Termodinámicas PUCP 37
RESUMEN
SISTEMA CERRADO
∫+−=
+−===
+−=
−
−−
−−
2
112)21(
)21(V12)21(
12
)21(V1122)21(
PdVUUQ
W)uu(mQmmm
W)umum(Q
SISTEMA ABIERTO
)hh(mW
o)(adiabátic0 Q mm 0EE
:siempre Casi
W)hgz2
c(m)hgz
2c
(mQ
212)-t(1
21PK
)21(V22
22
211
21
1)21(
−=
==≈∆≈∆
+++=+++ −−
SISTEMA CERRADO-ABIERTO
tablas) deu (h, :Pura Sustancia
PdvTcTcTcu
Tch
:Ideal Gas
PdVW0 Q 0E mmm
W)umum()gz2
ch(mQ
2
12veP
v
ePe
2
12)-V(1Pe12
V1122e
2e
ee
∫
∫
+=
==
==∆≈∆=−
+−=+++
INTERCAMBIADOR DE CALOR
)21()43(d
d
)21()43(
12c2)-(1
4f3f4)-(3
4f2c3f1c
PK
QQQ :adiabáticoes no Si
0Q :adiabáticoes Si
)hh(mQ
:A-A Para
hmhmQ
.-)-.-.-.- ( VC otro Parahmhmhmhm
0E 0E Adiabático
−−
−−
−=
=
=
−=
=+
+=+
≈∆≈∆
ResumenPrimera Ley de Termodinàmica
Tablas Termodinámicas PUCP 38Tablas Termodinámicas PUCP 38
CICLOSCuando regresa otra vez al estado inicial y se puede repetir indefinidamente.En un ciclo termodinámico se cumple:
Ciclo Positivo: sentido horario. Ejemplo: Máquinas Térmicas o Motores.
Ciclo Negativo: sentido antihorario.Ejemplo: Máquinas Refrigeradoras.
dosuministraA
tth Q
total TrabajoQ
W== ∑h
total TrabajoQ
WQ
COP dosuministra
t
B)(th ===−h
)VP(AWWQ TV −=== ∑∑ ∑
Rendimiento Térmico
Coeficiente de Performance = COP
Tablas Termodinámicas PUCP 38Tablas Termodinámicas PUCP 38 Tablas Termodinámicas PUCP 39
SUSTANCIA PURA:
Pvuh +=
xvvvvxvvv
fgf
fgf
)(
)(
−+=
+=
xhhhhxhhh
fgf
fgf
)(
)(
−+=
+=
xuuuuxuuu
fgf
fgf
)(
)(
−+=
+=
xssssxsss
fgf
fgf
)(
)(
−+=
+=
Ecuación de Poisson:
1
2
1
1
1
2
1
2
−−
=
=
nn
n
vv
PP
TT
0:
2
1
2
1
≅∆≅∆
−=
∫
∫
PK EESi
Pdv
vdPn
Otras ecuaciones para Gases Ideales:
TCh p= TCu v= GASES REALES: Pv = zRT
cr T
TT = c
r PPP =
cr v
vv =
TRABAJO DE CAMBIO DE VOLUMEN: Proceso Isobárico:
- Sustancia Pura: ( )12)21( vvmPWV −=−
- Gases Ideales: ( ) ( )1212)21( TTmRvvmPWV −=−=− Proceso Isocórico: no hay trabajo de cambio de volumen. Proceso Isotérmico:
- Sustancia Pura: ( )vPV AmW −− =)21(
- Gases Ideales:
=−
1
2)21( v
vLnmRTWV
Proceso Politrópico:
- Sustancia Pura: nvPvPm
nVPVPWV −
−=
−−
=− 1)(
111221122
)21(
GASES IDEALES: Ecuación de los Gases Ideales: Pv = RT o PV = mRT
R =Cp - Cv v
p
CC
k =
FORMULARIO
Tablas Termodinámicas PUCP 40Tablas Termodinámicas PUCP 40
- Gases Ideales: ( )
nTTmR
nVPVPWV −
−=
−−
=− 11121122
)21(
Proceso Adiabático: (n=k)
)21(V)21( W1knkQ −− −
−=
PRIMERA LEY:
∑∑∑∑ ++++−=+++ VCss
ssvcee
ee Wgzc
hmumumgzc
hmQ )2
()()2
(2
1122
2
VC: VOLUMEN DE CONTROL Sistemas Cerrados:
∫∫
∫∫
−−=+−=
−−=+−=
−
−
2
11
2
121221
2
1
2
1121221
vdP)hh(Pdv)uu(q
VdP)hh(mPdV)uu(mQ
Sistemas Abierto: (FEES)
)21(2
22
221
21
1121 )2
()2
( −− +++=+++ tWgzchmgzchmQ (ESE)
)21(12
21
22
2
1
)(2 −+−+
−=− ∫ twzzgccvdP (ETE)
Sistemas Cerrado-Abierto: (FEUS)
)21(1122
22
21 )()2
()2
( −− +−++++=+++ Wumumgzc
hmgzc
hmQ ss
ssee
ee
OTRAS FORMULAS: Bomba: (Líquido Incompresible: v1 = v2)
( )12112 PPvhh ff −+= Continuidad:
ρAcVρvVm
ρcdAρdVt VC SC
===
=+∂∂∫ ∫
0
Rendimiento Térmico:
)(+== ∑
QW
QW
sum
totalthh
Coeficiente de Performance:
∑+
==W
QWQ
COPtotal
sum )(
Tablas Termodinámicas PUCP 40Tablas Termodinámicas PUCP 40 Tablas Termodinámicas PUCP 41
SEGUNDA LEY CICLO CARNOT
Kelvin – Planck: )TdQ(dS ≥
BA
B
A
BC
TTT
COP
TT
1
−=
−=h
Clausius: 0TdQ
≤∫ (=) Ciclo Reversible
(<) Ciclo Irreversible.
RENDIMIENTOS
Rendimiento Mecánico: i
m wTw
h×
=
Rendimiento del Generador: wh
××
=T
IVgen
Rendimiento de la Caldera: PCmQ
c
abscal ×
=
h
Rendimiento de la Planta: calgenmthPlanta hhhhh ×××=
ENTROPÍAS
0S :adiabáticoes Si ,T
dQS
0 S )SS(SdQPdVdUTdS
smS
ambo
ambamb
ambsis12T
=∆=∆
≥∆+−=∆=+=
×=
Cambio de Entropía: Sustancia Pura: )ss(xss fgf −+=
Gas Ideal:
−
=−
+
=−
1
2
1
2P12
1
2
1
2v12
PP
lnRTT
lncss
vv
lnRTT
lncss
Tablas Termodinámicas PUCP 42
RENDIMIENTO ISOENTROPICO
wdqdqTds += Gas Ideal: TCh P=
Máquinas Propulsoras: (Turbina) ′−
−==
21
21
)ideal(t
)real(tst
hh
hhww
h
Máquinas Propulsadas:(Compresor) 12
12
)real(t
)ideal(tst hh
hhww
−−′
==
h
MOTORES
Relación de compresión: 2
1
m
cmK V
VV
VV=
+=p
Consumo específico de combustible: t
ce w
mg
=
Potencia Técnica: Z60
RPMT2wmW iat ××××=
Factor de Diagrama: tDi wfw ×=
Otras fórmulas:
c
i
2
c
1a11
Vw
PmiPme
L4DV
RTmVP
==
×Π
=
=
CICLO OTTO: 1kk
OTTO11−
−=p
h CICLO DIESEL:
−−
−=− )1(k
111a
ka
1kk
DIESEL pp
ph
AIRE ACONDICIONADO:
w1asAH
asvasAH
w1
w1asAH
hmH
)w1(mmmm)w1(vv
vmV
+
+
+
×=
+=+=
+=×=
a
v
g
v
g
v
mm
mm
pp
=
==
w
f
gh
ghsat
a
g
vo
v
PPP622.0
PP
622.0PP
P622.0
−=
=−
=
w
fw
fhgs
)fhghsatbsbhPa1 hh
hh()TT(C−
−+−=
ww