02 Sustancia Pura

7/24/2019 02 Sustancia Pura

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU SECCION INGENIERIA MECANICAFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA AREA DE ENERGIA

TERMODINAMICA

SUSTANCIA PURA

Es aquella que tiene una composicin qu!mica "omo#$nea e in%a&ia'le( Pue)e e*isti& en m+s )euna ,ase- pe&o la composicin qu!mica es la misma en to)as ellas( Po& e.emplo/ a#ua l!qui)a0me1cla )e a#ua l!qui)a 2 %apo&0 me1cla )e "ielo 2 a#ua l!qui)a- son sustancias pu&as- en &a1n )eque los sistemas in)ica)os son qu!micamente "omo#$neas 2 no se mo)i,ican su composicinqu!mica(En el cu&so se "a&+ $n,asis so'&e las sustancias comp&esi'les simples( Este t$&mino se aplica alas sustancias cu2os e,ectos )e supe&,icie- ma#n$ticos 2 el$ct&icos son insi#ni,icantes3)esp&ecia'les4 cuan)o se t&ata con ellas(El esta)o )e una sustancia pu&a en &eposo po& lo &e#ula& se especi,ica completamente po& los%alo&es )e )os p&opie)a)es te&most+ticas e intensi%as in)epen)ientes ent&e s!(Dos p&opie)a)es son in)epen)ientes si cualquie&a )e ellas pue)e %a&ia&se en un &an#o )e %alo&es-

en tanto que la ot&a se mantiene constante(

CAMBIO DE FASE LIQUIDO VAPOR

(A) (B) (C) (D) (E)

p

p = 1 atm p = 1 atm p = 1 atm p = 1 atm p = 1 atm T = 20C T = 100C T = 100C T = 100C T 100C

Consi)e&e un sistema ,o&ma)o po& 5 6# )e 789 que est+ conteni)o en un con.unto )e pistn 2cilin)&o como el most&a)o en la ,i#u&a( Supon#a que el pistn e.e&ce una p&esin total )e5 atms,e&a 2 que la tempe&atu&a inicial es )e 89:C( A me)i)a que se t&ans,ie&e calo& al 789 latempe&atu&a se ele%a&+ "asta alcan1a& los 599:C 3tempe&atu&a )e satu&acin4- el %olumenespec!,ico aumenta&+ li#e&amente 2 la p&esin se manten)&+ constante( A pa&ti& )e )ic"o instantepa&te )el l!qui)o se e%apo&a&+ 2 la tempe&atu&a se manten)&+ constante ;en &a1n )e que lap&esin se mantiene constante; 2 el %olumen espec!,ico aumenta&+ consi)e&a'lemente( Cuan)o se"a e%apo&a)o la


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La p!"#$%& ' t"mp"!at!a "& a# *" p"+"& ,-".$#t$! +-# - m/# a#"# +" &a ##ta&,$ap!a "& "*$$!$- #" ,-&-," ,-m-=CONDICIONES DE SATURACION(

Cualquie& ,ase en una sustancia pu&a que e*ista 'a.o estas con)iciones se conoce como ,ase

satu&a)a( Po& e.emplo- el a#ua l!qui)a 2 el %apo& )e a#ua- en equili'&io ent&e s!- se conoce comome1cla )e l!qui)o satu&a)o 2 %apo& satu&a)o(

LIQUIDO COMPRIMIDO O SUB ENFRIADO- es aquel que est+ a una tempe&atu&a meno& que suco&&espon)iente tempe&atu&a )e satu&acin a una p&esin )a)a(

LIQUIDO SATURADO- es aquel l!qui)o que se encuent&a a la tempe&atu&a )e satu&acinco&&espon)iente a su p&esin( Es el esta)o en )on)e empie1a la e%apo&acin(

VAPOR SATURADO- es aquel %apo& que se encuent&a a la tempe&atu&a )e satu&acinco&&espon)iente a su p&esin( Es el esta)o en )on)e ,inali1a la e%apo&acin(

VAPOR SOBRECALENTADO- es aquel %apo& que se encuent&a a una tempe&atu&a ma2o& que suco&&espon)iente tempe&atu&a )e satu&acin a una p&esin )a)a(

VAPOR HUMEDO- es aquella me1cla )e l!qui)o satu&a)o 2 %apo& satu&a)o en equili'&io a lascon)iciones )e satu&acin(

DIARAMAS TERMODINAMICOS

PC PC PCT p p

p

T

PT

% % T

PROPIEDADES DE UN VAPOR 3UMEDO

Cali)a) o t!tulo,#

##

mm

m

m

m

totalmasa

%apo&)emasa>

+

===

> ? @ 5

7ume)a) ,#

,,

mm

m

m

m

totalmasa

liqui)o)emasa@

+

===

Su';!n)ices4 l!qui)o satu&a)o 5 %apo& satu&a)o $ sli)o satu&a)o

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PROPIEDADES ESPECIFICAS DE UN VAPOR 3UMEDO

Volumen espec!,ico 6 = 6 7 . ( 65 8 6) 6 = 65 8 ' ( 65 8 6)

Ene!a inte&na espec!,ica = 7 . ( 5 8 ) = 5 8 ' ( 5 8 )

Entalp!a espec!,ica 9 = 9 7 . ( 95 8 9) 9 = 95 8 ' ( 95 8 9)

Ent&op!a espec!,ica # = # 7 . ( #5 8 #) # = #5 8 ' ( #5 8 #)

TABLAS DE VAPOR

; De satu&acin l!qui)o;%apo&/ tempe&atu&a- p&esin; De %apo& so'&ecalenta)o; De l!qui)o comp&imi)o; De satu&acin sli)o;%apo& 3su'limacin4

SUPERFICIES TERMODINAMICAS

; Sustancias que se cont&aen al soli)i,ica&se; Sustancias que se e*pan)en al soli)i,ica&se

B

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