TRABAJO Nº 02 SUPERFICIES TERMODINAMICAS-GASES IDEALES

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TERMODINÁMICA
	2020
	15 octubre
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA
CURSO:
TERMODINAMICA
GRUPO HORARIO: 
 02 T – GRUPO SABADO 
PROFESOR: 
 ZAPATA SERNAQUE ADRIÁN
 
TRABAJO:
 SUPERFICIES TERMODINAMICA-GASES IDEALES
· INTEGRANTES:
· ALVA OCAS JUNIOR DANIEL 1913110026 
· ALVITES TOCAS EISEN HOWER 082558A
· BENDEZÚ ALVARADO DANIEL NELSON 1613125509
· INDIGOYEN VELASQUE LUIS ENRIQUE 1523110122
· PAUCAR LOYOLA VICTOR CESAR 1613115183
ÍNDICE 
1. INTRODUCCIÓN …………………4
2. MARCO TEÓRICO …………………6
2.1. SUSTANCIA PURA …………………6
2.2. FASE …………………6
2.3. DIAGRAMAS TERMODINAMICOS …………………7 
2.4. DIAGRAMA TV …………...........14
2.5. PROPIEDADES EN LA ZONA DE CAMBIO DE FASE …………………17
2.6 TABLAS TERMODINAMICAS …………………20
3. APLICACIONES …………………30
4. PROBLEMAS DE APLICACION .………………..33
5. CONCLUSIONES .………………..35
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS …………………36
1. INTRODUCCIÓN	
Los gases ideales son unas sustancias hipotéticas que se constituyen en una herramienta clave para el estudio de distintos procesos y ciclos termodinámicos. Se emplea igualmente el modelo de los gases ideales en la elaboración de los balances de masa y energía involucrados en las operaciones físicas y en los procesos químicos que tienen lugar en las industrias del mismo nombre. Sin embargo, el manejo puramente mecánico que se hace de la ecuación
Mejor conocida con el nombre de ecuación de estado de los gases ideales ó gases perfectos, ó bien de una variante de la misma conocida como la ley combinada de los gases ideales
Donde P ó Pabs es la presión absoluta del gas, V es el volumen ocupado por una masa fija de gas, n es el número de moles del gas, R es la constante universal de los gases ideales, y T ó Tabs es la temperatura absoluta del gas. 2 Presión, volumen, y temperatura son todas propiedades de estado termodinámicas, y por lo tanto, esta expresión se denomina ecuación de estado. Se denominan de esta manera en virtud de la simplicidad de la relación PVT correspondiente. La ley combinada de los gases ideales se emplea cuando se estudia el comportamiento de una masa fija de un gas que pasa desde unas condiciones termodinámicas iniciales P1, V1, T1 hasta otras condiciones termodinámicas finales P2, V2, T2. Hace que se pierdan ó se escondan las relaciones de funcionalidad que existen entre las distintas variables involucradas, siendo estas claves en la elaboración de los balances que tienen que ver con operaciones físicas y con las reacciones químicas. En estas condiciones, el presente artículo plantea por una parte retomar el cálculo con los gases ideales puros5 recuperando las relaciones de funcionalidad que existen entre las variables PVT, lo cual puede hacerse fácilmente mediante la metodología de los “factores de conversión”, y por otra, retomar el empleo de los diagramas termodinámicos P-V y T-V, para ilustrar los procesos termodinámicos que experimentan los gases ideales, de la misma manera en la cual se emplean los diagramas P-v , T-v, y P-T cuando se trata de estudiar el comportamiento termodinámico de una sustancia pura, p. ej. El agua, la cual también juega un papel clave en las industrias químicas.
2. 
MARCO TEÓRICO
1. DIAGRAMAS TERMODINAMICOS 
Son aquellos diagramas que nos van a permitir representar los distintos cambios de estado y fase que experimentan las sustancias puras bajo la propiedades de presión temperatura y volumen.
Diagrama P-V-T Proyecciones
2. DIAGRAMA T-V
El diagrama T-v se obtiene de la proyección de la superficie P-V-T en el plano T-v. La proyección resultante sobre un plano paralelo a los ejes T-v se muestra en la Siguiente Figura. En este diagrama tanto las regiones de una y dos fases aparecen como áreas.
El diagrama de temperatura-volumen de una sustancia pura indica los puntos críticos, y también se puede apreciar la región de líquido comprimido y la región de vapor sobrecalentado, además de la región de saturación que se localiza debajo del domo
Los estados de líquido saturado en la Figura pueden conectarse mediante una línea, línea de líquido saturado, y los estados de vapor saturado en la misma figura pueden conectarse mediante la línea de vapor saturado. 
Estas dos líneas se alcanzan en el punto crítico “C”, formado un domo como muestra la Figura (desde B1-C-A1). 
El punto crítico se define como el punto al cual los estados de líquido saturado y de vapor saturado son idénticos. La temperatura, la presión y el volumen específico de una sustancia en el punto crítico se denominan, temperatura crítica Tcr, presión crítica Pcr y volumen específico crítico Vcr.
Punto Crítico
.
3. DIAGRAMA P-V
El diagrama P-v se obtiene de la proyección de la superficie P-v-T en el plano P-v La forma general del diagrama P-v de una sustancia pura es similar al diagrama T-v, pero las líneas de T=constante sobre este diagrama presentan una tendencia hacia abajo, como muestra la Figura 1.30. 
Tanto en el diagrama T-v como en el diagrama P-v las regiones de una y dos fases aparecen como áreas. La línea de líquido saturado representa los estados de la sustancia tales que cualquier adición infinitesimal de energía a la sustancia a presión constante cambiará una pequeña fracción de líquido en vapor. De modo semejante, al sustraer energía de la sustancia en cualquier estado que cae dentro de la línea de vapor saturado origina una condensación del vapor, mientras que la adición de energía sobrecalienta al vapor. La región de dos fases, que se denomina líquido y vapor saturados y que queda entre las líneas de líquido saturado y vapor saturado, generalmente se llama región húmeda o bóveda húmeda.
En comparación con el diagrama T-v, este diagrama tiene dos grandes diferencias. La primera es que la línea que era de presión constante pasa a ser una línea de temperatura constante, y la segunda, que dicha línea desciende de izquierda a derecha en lugar de ascender.
4. DIAGRAMA P-T
La Figura muestra el diagrama P-T de una sustancia pura, llamado diagrama de fase puesto que las tres fases se separan entre sí mediante tres líneas.
Resulta de la proyección de la superficie PvT de una sustancia sobre el plano P-T. La línea de sublimación separa las regiones sólida y de vapor, la línea de vaporización divide las regiones líquida y de vapor, y la línea de fusión separa las regiones sólida y líquida. Estas tres líneas convergen en el punto triple, donde las tres fases coexisten en equilibrio. La línea de vaporización finaliza en el punto crítico porque no se pueden distinguir las fases líquida y de vapor arriba del punto crítico. Las sustancias que se expanden y contraen al congelarse difieren solo en la línea de fusión en el diagrama P-T.
 
	
Este diagrama también se conoce como diagrama de fase porque es posible identificarlas al estar separadas por tres líneas. La línea de sublimación es la que separa la fase sólida de la fase vapor, la de vaporización separa la fase líquida de la fase vapor y la línea de fusión separa la fase sólida de la fase líquida. Nótese que hay una desviación en la línea de fusión dependiendo de si lasustancias se expande o se contrae al congelarse.
Las tres líneas antes mencionadas convergen en el punto triple, el cual es el estado en el cual las tres fases de una sustancia pueden coexistir en equilibrio, es un estado donde se puede tener hielo, líquido y vapor al mismo tiempo.
	
5. CONCLUSIONES
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] 
Libro Termodinámica Yunes A. Cengel / Michael A. Boles Séptima edición.
[2] 
Libro Fundamentos de Termodinámica Técnica Michael J. Moran / Howard N. Shapiro.
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