Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS
turación (tabla A-4) y se determinan los valores de u f y u g a la temperatura
dada. A 125 °C, se lee u f 524.83 kJ/kg y u g 2.534.3 kJ/kg. A continuación
se compara el valor dado de u con estos valores de u f y u g recordando
que
si u u f se tiene líquido comprimido
si u f u u g se tiene vapor húmedo
si u u g se tiene vapor sobrecalentado
El valor de u en este caso es 1 600, el cual cae entre los valores de u f y u g a
125 °C. Por lo tanto, se trata de un vapor húmedo. Entonces la presión debe
ser la de saturación a la temperatura dada:
P P sat a 125 °C 232.23 kPa
(Tabla A-4)
La calidad se determina a partir de
x u u f 1 600 524.83
0.535
u fg 2 009.5
Los criterios anteriores para determinar si se tiene líquido comprimido, vapor
húmedo o vapor sobrecalentado también se pueden usar cuando la entalpía h
o el volumen específico v se dan en lugar de la energía interna u, o cuando se
tiene la presión en vez de la temperatura.
c) Este caso es similar al b), excepto en que se da la presión en lugar de la
temperatura. Siguiendo el argumento anterior, se leen los valores de u f y u g a
la presión especificada: a 1 MPa, se tiene u f 761.39 kJ/kg y u g 2 582.8
kJ/kg. El valor de u especificado es 2 950 kJ/kg, el cual es mucho mayor que
el valor de u g a 1 MPa. En consecuencia, se tiene vapor sobrecalentado y la
temperatura en este estado se determina de la tabla de vapor sobrecalentado
mediante interpolación, como
T 395.2 °C 1Tabla A - 6 2
En este caso la columna de la calidad quedaría en blanco puesto que no tiene
significado para un vapor sobrecalentado.
151.83
T, °C
75
u = ~ u f a 75 °C
P = 500 kPa
FIGURA 3-42
A P y T dadas, una sustancia pura existirá
como un líquido comprimido si
T T sat a P .
u
d) En este otro caso se dan la temperatura y la presión, pero nuevamente
no se puede decir qué tabla usar para determinar las propiedades faltantes
porque se ignora si se tiene vapor húmedo, líquido comprimido o vapor sobrecalentado.
Para determinar la región de la que se trata, se recurre a la tabla
de saturación (tabla A-5) y se determina la temperatura de saturación a la presión
dada: a 500 kPa, se tiene T sat 151.83 °C. A continuación se compara
el valor T dado con el de T sat , sin olvidar que
si T T sat a P dada se tiene líquido comprimido
si T T sat a P dada se tiene vapor húmedo
si T T sat a P dada se tiene vapor sobrecalentado
Para el caso en cuestión, el valor de T dado es 75 °C, el cual es menor que T sat a
la presión especificada. Por lo tanto, se tiene líquido comprimido (Fig. 3-42) y,
comúnmente, se determinaría el valor de la energía interna a partir de la tabla
de líquido comprimido, pero esta vez la presión dada es mucho menor que el
valor mínimo de presión que aparece en la tabla de líquido comprimido (que es
5 MPa); por consiguiente, se justifica tratar el líquido comprimido como líquido
saturado a la temperatura dada (no presión):
u u f a 75 °C 313.99 kJ/kg
(Tabla A-4)