Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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RELACIONES DE PROPIEDADES
donde, de acuerdo con la tabla A-11,
dP
d T sat,20 °C
puesto que T(°C) T(K). Al sustituir se obtiene
h fg
v fg v g v f a 20 °C 0.035969 0.0008161 0.035153 m 3 kg
P
T sat,20 °C
646.18 504.58 kPa
8 °C
P sat a 24 °C P sat a 16 °C
24 °C 16 °C
17.70 kPaK
293.15 K0.035153 m 3 1 kJ
kg17.70 kPaK
1 kPa m
3
182.40 kJ/kg
El valor tabulado de h fg a 20 °C es 182.27 kJ/kg. La pequeña diferencia entre
ambos valores se debe a la aproximación utilizada al determinar la pendiente
de la curva de saturación a 20 °C.
La ecuación de Clapeyron puede simplificarse para cambios de fase líquido-vapor
y sólido-vapor con algunas aproximaciones. A bajas presiones,
v g v f , por lo que v fg v g . Si se considera el vapor como un gas ideal,
se tiene v g RT/P. Al sustituir estas aproximaciones en la ecuación 12-22,
se encuentra
dP
dT sat RT 2
o bien
dP P h fg
sat R dT
T 2 sat
En pequeños intervalos de temperatura, h fg puede considerarse como una constante
en algún valor promedio. Entonces, al integrar esta ecuación entre los
dos estados de saturación se obtiene
ln P 2
P 1
sat
h fg
R 1 T 1
1
T 2
sat
(12-24)
Esta ecuación se llama ecuación de Clapeyron-Clausius, y puede emplearse
para determinar la variación de la presión de saturación con la temperatura.
También se utiliza en la región sólido-vapor cuando se sustituye h fg por h ig (la
entalpía de sublimación) de la sustancia.
Ph fg
EJEMPLO 12-6 Extrapolación de datos tabulados
con la ecuación de Clapeyron
Estime la presión de saturación del refrigerante 134a a 50 °F, con los datos
disponibles en las tablas de refrigerante.
Solución Se va a determinar la presión de saturación del refrigerante 134a
usando otros datos tabulados.
Análisis La tabla A-11E incluye datos de saturación a temperaturas de 40
°F y valores superiores. Por consiguiente, se debe recurrir a otras fuentes o usar