Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS
Gas
real
cuando
P → 0
Gas
ideal
FIGURA 3-50
A muy bajas presiones, los gases se
aproximan al comportamiento ideal (sin
importar su temperatura).
De la carta de compresibilidad generalizada se hacen las siguientes observaciones:
1. A presiones muy bajas (P R 1), los gases se comportan como un gas
ideal sin considerar la temperatura (Fig. 3-50).
2. A temperaturas altas (T R 2), es posible suponer con buena precisión el
comportamiento de gas ideal, independientemente de la presión (excepto
cuando P R 1).
3. La desviación de un gas respecto al comportamiento de gas ideal es
mayor cerca del punto crítico (Fig. 3-51).
T
Comportamiento
de gas no ideal
Comportamiento
de gas ideal
EJEMPLO 3-11 Uso de la carta de compresibilidad generalizada
Determine el volumen específico del refrigerante 134a a 1 MPa y 50 °C, con
a) la ecuación de estado de gas ideal y b) la carta de compresibilidad generalizada.
Compare los valores obtenidos para el valor real de 0.021796 m 3 /kg y
determine el error en cada caso.
Comportamiento
de gas ideal
Solución El volumen específico del refrigerante 134a se determinará suponiendo
comportamientos de gas ideal y no ideal.
Análisis La constante del gas, la presión crítica y la temperatura crítica del
refrigerante 134a se determinan de la tabla A-1 como
v
R
0.0815 kPa # m 3 >kg # K
FIGURA 3-51
Los gases se desvían del comportamiento
de gas ideal principalmente cuando están
cercanos al punto crítico.
P cr
T cr
4.059 MPa
374.2 K
a) El volumen específico del refrigerante 134a, si se supone un comportamiento
de éste como gas ideal es
v RT
P 10.0815 kP a # m 3 >kg # K 21323 K 2
0.026325 m 3 >kg
1 000 kPa
Por lo tanto, tratar al vapor del refrigerante 134a como gas ideal daría como
resultado un error de (0.026325 0.021796)/0.021796 0.208, o 20.8
por ciento en este caso.
b) Para determinar el factor de corrección Z de la carta de compresibilidad, se
requiere calcular primero la presión y la temperatura reducidas:
P R
T R
P
P cr
T
T cr
1 MPa
0.246
4.059 MPa
∂ Z 0.84
323 K
0.863
374.2 K
Así,
v Zv ideal 10.84210.026325 m 3 >kg2 0.022113 m 3 >kg
Comentario El error en este resultado es menor a 2 por ciento; por lo tanto,
en ausencia de datos tabulados, la carta de compresibilidad generalizada se
puede usar con confianza.