Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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RELACIONES DE PROPIEDADES
Asimismo,
h 2 h 1 RT cr Z h1
Z h2
h 2 h 1 ideal
0
0.04504 Btulbm R665 .9 R 0 .37 4.2 0
114.9 Btulbm
u 2 u 1 h 2 h 1 R Z 2 T 2 Z 1 T 1
114.9 Btulbm 0.04504 Btulbm R
0.22 660 R
0.88660 R
95.3 Btulbm
Entonces la transferencia de calor durante este proceso se determina a partir
de la ecuación de balance de energía en sistema cerrado para el dispositivo
de cilindro-émbolo como
E ent E sal E sistema
q ent w b,ent u u 2 u 1
q ent u 2 u 1 w b,ent 95.3 45.3 140.6 Btulbm
El signo negativo indica rechazo de calor. Por lo tanto, la transferencia de
calor hacia fuera del sistema durante este proceso es
q sal 140.6 Btulbm
Comentario Observe que si se hubiera usado la suposición de gas ideal para
el propano, las magnitudes del trabajo de frontera y de la transferencia de
calor habrían sido los mismos (41.2 Btu/lbm). Por lo tanto, la aproximación
de gas ideal subestimaría el trabajo de frontera en 9 por ciento y la transferencia
de calor en 71 por ciento.
RESUMEN
Algunas propiedades termodinámicas se miden de modo
directo, pero muchas otras no. Por ello, es necesario desarrollar
algunas relaciones entre estos dos grupos a manera de
que puedan calcularse las propiedades que no sean factibles
de medición directa. Las deducciones se basan en el hecho de
que las propiedades son funciones de punto, en tanto que el
estado de un sistema simple compresible queda especificado
por completo por cualquiera de las dos propiedades intensivas
independientes.
Las ecuaciones que relacionan entre sí las derivadas parciales
de las propiedades P, v, T y s de una sustancia simple
compresible, reciben el nombre de relaciones de Maxwell. Se
obtienen a partir de las cuatro ecuaciones de Gibbs, expresadas
como
du T ds P dv
dh T ds v dP
da s dT P dv
dg s dT v dP
Las relaciones de Maxwell son
T
v s
T
P s
s
v T
s
P T
La ecuación de Clapeyron permite determinar el cambio de
entalpía asociado con un cambio de fase a partir del conocimiento
sólo de datos para P, v y T. Se expresa como
dP
dT sat
P
s v
v
s P
P
T v
v
T P
h fg
T v fg