Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS
Dadas: P y T
v
~=v f a T
u =~ u f a T
h =~ h f a T
FIGURA 3-40
Un líquido comprimido se puede
aproximar como un líquido saturado a la
temperatura dada.
T, °C
T = 80 °C
P = 5 MPa
A falta de datos para líquido comprimido, una aproximación general es
considerar al líquido comprimido como un líquido saturado a la temperatura
dada (Fig. 3-40). Esto se debe a que las propiedades del líquido comprimido
tienen mayor dependencia de la temperatura que de la presión. Así,
y ≅ y (3-8)
f a T
para líquidos comprimidos donde y es v, u o h. De estas tres, la propiedad
cuyo valor es más sensible a las variaciones de presión es la entalpía h. Aunque
la aproximación anterior produce un error insignificante en v y u, el error
en h puede alcanzar niveles indeseables. Sin embargo, con h a presiones y
temperaturas entre bajas y moderadas es posible reducir considerablemente el
error al evaluar h a partir de
h ≅ h f a T v f a T (P P sat a T ) (3-9)
en vez de considerarla igual a h f . Sin embargo, observe que la aproximación
en la ecuación 3-9 no produce ninguna mejora importante a temperaturas y
presiones entre moderadas y altas, e incluso podría resultar contraproducente
y causar un error mayor debido a la corrección hecha a temperaturas y presiones
muy altas (véase Kostic, referencia 4).
En general, un líquido comprimido está caracterizado por
Presiones superiores (P P sat a una T dada)
Temperaturas inferiores (T T sat a una P dada)
Volúmenes específicos inferiores (v v f a una P o T dada)
Energías internas inferiores (u u f a una P o T dada)
Entalpías inferiores (h h f a una P o T dada)
Al contrario del vapor sobrecalentado, las propiedades del líquido comprimido
no son muy diferentes de los valores correspondientes para el líquido saturado.
5 MPa
EJEMPLO 3-8 Aproximación del líquido comprimido
como líquido saturado
80
u ≅ u f a 80 °C
FIGURA 3-41
Esquema y diagrama T-u para el ejemplo
3-8.
u
Determine la energía interna del agua líquida comprimida a 80 °C y 5 MPa,
con a) datos de la tabla para líquido comprimido y b) datos para líquido saturado.
¿Cuál es el error en el segundo caso?
Solución Se determinarán los valores exacto y aproximado de la energía
interna del agua líquida.
Análisis A 80 °C la presión de saturación del agua es de 47.416 kPa, y
como 5 MPa P sat , es obvio que se tiene líquido comprimido, como se ilustra
en la figura 3-41.
a) De la tabla de líquido comprimido (tabla A-7)
b) De la tabla de saturación (tabla A-4), se lee
El error en que se incurre es
que es menor a 1 por ciento.
P 5 MPa
f u 333.82 kJ>kg
T 80°C
u u f a 80 °C 334.97 kJ>kg
334.97 333.82
333.82
100 0.34%