Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 3
Estado de referencia y valores de referencia
Los valores de u, h y s no se pueden medir directamente y se calculan a partir
de propiedades medibles mediante las relaciones entre propiedades termodinámicas.
Sin embargo, con estas relaciones se obtienen los cambios en las
propiedades y no sus valores en estados específicos. Por lo tanto, es necesario
elegir un estado de referencia conveniente y asignar un valor cero para una
propiedad o propiedades convenientes en ese estado: para el agua, el estado
de líquido saturado a 0.01 °C se toma como el estado de referencia, y a la
energía interna y la entropía se les asignan valores cero. Para el refrigerante
134a se toma como estado de referencia el del líquido saturado a 40 °C, y
a entalpía y entropía se les da el valor cero. Observe que algunas propiedades
tienen valores negativos como consecuencia del estado de referencia elegido.
En ocasiones, tablas diferentes muestran distintos valores para algunas propiedades
en el mismo estado, como resultado de usar un estado de referencia
diferente. A pesar de esto, la termodinámica se interesa por los cambios de las
propiedades, por lo que el estado de referencia elegido no tiene consecuencias
en los cálculos siempre que los valores empleados sean de un solo conjunto
congruente de tablas o diagramas.
EJEMPLO 3-9 El uso de las tablas de vapor
para determinar propiedades
Para el agua, determine las propiedades faltantes y las descripciones de fase en
la siguiente tabla:
T, °C P, kPa u, kJ/kg x Descripción de fase
a) . 200 0.6
b) 125 1.600
c) 1.000 2.950
d) 75 . 500
e) . 850 0.0
Solución Se determinarán en varios estados las propiedades y las descripciones
de fase del agua.
Análisis a) La calidad se da como x 0.6, lo que significa que 60 por
ciento de la masa está en la fase de vapor y 40 por ciento se encuentra en la
fase líquida. Por lo tanto, se tiene una mezcla saturada líquido-vapor (vapor
húmedo) a una presión de 200 kPa. Entonces la temperatura debe ser la de
saturación a la presión dada:
T T sat a 200 kPa 120.21 °C (Tabla A-5)
A 200 kPa, se obtiene de la tabla A-5 que u f 504.50 kJ/kg y u fg 2.024.6
kJ/kg. Entonces la energía interna promedio de la mezcla es
u u f xu fg
504.50 kJ >kg 10.62 12 024.6 kJ >kg 2
1 719.26 kJ>kg
b) Esta vez la temperatura y la energía interna están disponibles, pero se desconoce
qué tabla usar para determinar las propiedades faltantes debido a que
no hay una pista sobre si se tiene vapor húmedo, líquido comprimido o vapor
sobrecalentado. Para determinar la región se recurre primero a la tabla de sa-