Unidad 2. "Propiedades de las sustancias puras"

1.Un recipiente rigido contiene 50kg de agua saturada a 90⁰C. Determine la presion en el recipiente y el volumen del mismo.

Tabla A-11

P=Psat@90⁰C=70.183KPa

Ve=v/m→     v=(Vf@90⁰C)(m)→    v=(0.001036m³/kg)(50kg)=0.0518m³

2.Una masa de 250L de liquido saturado se evapora por completo a una presion constante de 100KPa. Determine:   a)El cambio de volumen,  b)El cambio de enrgia transferida al agua.

a)ΔV=m(Vg-Vf)=0.3386m³

b)m(hg)=451.5 KJ

“mezcla saturada liquido-vapor”

Calidad o titulo= “x” =mg/mTotal→     mTotal=mf+mg

            Ejemplo: V=Vf+Vg→     Ve=v/m→v=(m)Ve

(mTotal )(Ve prom.)   =  (mf)(Vef+(mg)Vg               →Ve prom.= (mf)(Vef+(x)Vg               

             mTotal                            mTotal                                                          mTotal

mf=mTotal-mg

Ve prom.=(1-X) Vef+ xVeg

Ve prom.= Vef+xVfg

Vfg=Veg-Vef

Formula general: Yf+xYfg     ∴     y=Vef₁ u₁ h        

→x= Y-Yf/Yfg→para calcular la calidad cuando no se tenga el valor de la masa.

A)Un recipiente de 80L contiene 4kg de refrigerante 134-a a una presion de 160Kpa Determine: a) temperatura(T), b)calidad(x), c)entalpia del refrigerante(ɧ), d)volumen que ocupa la fase de vapor.

sustancia	R 134-a
m=	4kg
P=	160KPa
V=	80L

Ve=v/m→    .08L/4kg=.02m³/kg

Tabla A-12

Vf @160 KPa→ 0.0007437m³/kg

Vg @160KPa→ 0.12348 m³/kg

Vf<Ve<Vg     →Tabla A-12→  Vapor humedo

a)Temperatura      T=Tsat @160KPa= -15.6⁰C

b)Calidad    x=v-Vf/Vfg    →

x=[(0.02-0.0007437m³/kg)]/ [(0.12348-0.0007437m³/kg)]=0.157

c)Hentalpia  ɧ=hfc @160KPa+xfg @160MPa→

ɧ=(31.21KJ/kg)+(0.157)(209.9KJ/kg)=64.16KJ/kg

d)Vg=mg Veg→      Veg=xmg→            Veg=(0.157)(4kg)( 0.12348 m³/kg)=0.0775m³ o  77.5L

B)Un recipiente de 0.5m³ contiene 10kg de R134-a a-20⁰C. Calcule: a)presion(P), b)energia interna(Ʋ), c) el volumen de la fase liquida.

sustancia	R134-a
T=	-20⁰C
m=	10kg
v=	.5m³

a)P =132.83KPa

b)Ʋ=Uf @T→    Ʋ=(25.39)(-20⁰C)=-507.KJ/kg

c) Vg= xmg→    (3.4)(10kg)(0.14729m³/kg)=5m³

x=v-Vf/Vfg→    [(.5m³)-(0.0007362m³/kg)]/[(0.14729-0.0007362m³/kg)]=3.40

“vapor sobrecalentado”	“ liquido sobrecalentado”
P<Psat a una T dada	P>Psat  a una T dada
T>Tsat a una P dada	T<Tsat a una P dada
Ve>Veg a una T o P dada	Ve<Vef  a una P o T dada
Ʋ>Ʋg a una T o P dada (energia interna)	Ʋ<Ʋf a una P o T dada
ɧ>ɧg a una T o P dada (entapia)	ɧ<ɧf a una P o T dada

Aproximacion a liquido saturado<5

Y≈Yf @ T            →Y= ɧ,Ʋ,Ve

Tabla A-4,A-4E

Tabla A-11,A-11E

Un vapor a 120BAR tiene un volumen especifico de 0.01721m³/kg, encuentre la temperatura, la entalpia y la energia interna.

P=125BAR      1BAR=100KPa=125MPa

Ve=01721m³/kg

Tabla A-5

Vef  @125MPa=0,001546m³/kg

Veg @125MPa=0.01353m³/kg

Ve→Veg→Vapor saturado

Tabla A-6