estados de saturación del agua

Laboratorio de Termodinámica
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secciones posteriores se presentarán otras propiedades. El postulado de estado afirma que,
si dos de esas propiedades son independientes y conocidas, entonces todas las otras
propiedades quedan especificadas.
Si se conocen T y v para una sustancia pura y compresible, entonces P y u tienen valores
conocidos unívocamente. Matemáticamente, esto se expresa como:
P= P(T, v), u = u( T, v)
La elección de las variables independientes en la expresión es arbitraria mientras sean
independientes, por lo que otras opciones equivalentes son:
P=P(u,T) o P= P(u, v), u = u(P, T) o u = u(P, v)
Existen situaciones prácticas donde dos fases de una sustancia pura coexisten en equilibrio.
Algunos ejemplos son: el agua existe como una mezcla de líquido y vapor en una caldera y
en el condensador de una planta termoeléctrica, y el refrigerante pasa de líquido a vapor en
el congelador de un refrigerador. La atención es esta práctica se centra en la líquida y
vapor, así como su mezcla. Como sustancia común, el agua se usa para demostrar los
principios básicos en los sistemas que se presentan cambios de fase.
Sustancias simples compresibles
Las sustancias simples y compresibles se emplean en muchos sistemas de ingeniería,
incluyendo las plantas de potencia, muchos sistemas de refrigeración y sistemas de
distribución térmica que usan el agua o el vapor de agua para transportar la energía.
Además, las máquinas de combustión interna y externa se pueden estudiar en forma
práctica considerando que operan con sustancias simples y compresibles como fluidos de
trabajo, aun cuando en la realidad no sea así. Finalmente, algunas mezclas inertes de
sustancias puras, por ejemplo, el aire seco, pueden tratarse como sustancias puras con un
pequeño error, lo que permite una extensión práctica considerable a la aplicación de las
relaciones entre propiedades que se desarrollarán para sustancias puras.
Fases líquidas
Supóngase que se tiene un conjunto de valores de dos variables independientes para una
sustancia pura y simple en particular y se desea determinar el valor de una variable
dependiente. Como ejemplo, considérese una sustancia conocida, el agua fría. Ésta se
introduce en un cilindro y se le saca todo el aire (recuérdese la limitación de sustancia
pura). A continuación se coloca un pistón en contacto con la superficie del agua (Fig. 1). Se
escoge el agua como la masa de control y se mide su presión con un manómetro, así como
su temperatura mediante un termómetro. En esta forma se obtienen dos propiedades
independientes: la temperatura y el volumen específico (el cual se encuentra al dividir la
medida del volumen total contenido en el arreglo cilindro-pistón entre la masa de agua
colocada en el sistema). La propiedad dependiente (la presión) que resulta para los valores
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Gerardo Pacheco H., Alejandro Rojas T., Agustín Hernández Q.
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