Postulado de Estado

1. Postulado de
   estado
2. Sustancia
   simple
3. Sustancia pura
4. Superficies p v
   t
5. Tablas de propiedades
   termodinámicas
6. Problemas – Sustancias
   Puras y Tablas de Vapor

1.- POSTULADO DE
ESTADO.

El numero de propiedades intensivas intrínsecas
necesarias para definir el estado del
sistema es igual
a 1 + el numero de modos cuasi estáticos

2.- SUSTANCIA
SIMPLE.

es aquella que sólo es capaz de intercambiar
energía mecánica mediante un mecanismo
único.

Éste es el caso, p.e. de un gas: es capaz de
intercambiar trabajo
mediante procesos de
compresión – expansión que implican un
cambio de
volumen, y
donde otros modos de transferencia de energía mecánica Dicho gas es un ejemplo de
sustancia pura simple compresible.

El postulado de estado aplicado a una sustancia simple
arroja el siguiente resultado: hacen falta dos
propiedades para establecer el estado
termodinámico de equilibrio de
una sustancia simple. Lo que es tanto como decir que el resto de
las propiedades pueden ser calculadas a partir de esas
dos.

3- SUSTANCIA
PURA

Llamamos sustancias puras a aquellas que tienen la
composición química
homogénea e invariable. Puede existir en mas de una fase,
pero su composición orgánica es la misma en todas
ellas.

4 – SUPERFICIES
p v T.

Es la representación gráfica de la
presión
en función
del volumen específico y la temperatura,
Así Permite expresar o ver los distintos estados que puede
tomar o tener la sustancia

Elementos característicos de las superficies
p v T (y similares):

· Estados de agregación: sólido,
líquido, vapor y gas.

· Línea o estado triple: coexistencia de
fases sólida, líquida y vapor.

· Punto crítico.

· Condiciones de saturación:

· Cambios de fase: calidad o
título:

· Cálculo de
la propiedad
específica p (u, h, v, …) en un sistema
bifásico:

punto crítico

Es un punto límite para el cual el volumen de un
líquido es igual al de una masa igual de vapor o, dicho de
otro modo, en el cual las densidades del líquido y del
vapor son iguales. Si se miden las densidades del líquido
y del vapor en función de la temperatura y se representan
los resultados, puede determinarse la temperatura crítica
a partir del punto de intersección de ambas
curvas.

ecuación de estado

Es relación que existe entre las variables p,
V, y T. La ecuación de estado más sencilla es la de
un gas ideal pV=nRT, donde n representa el número de
moles, y R la constante de los gases R=0.082
atm·l/(K
mol).

propiedades de los sistemas

se pueden obtener por medio de medición directa, desarrollo
matemático y leyes
termodinámicas.

TABLAS DE
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS.

Son el resultado de la traslación a una tabla de
valores
numéricos de las superficies tridimensionales que acabamos
de estudiar. Su estructura es
consecuencia de aquella:

· Tablas de doble entrada (en función de
dos variables independientes: T y p) para las zonas de
líquido y vapor.

· Tablas de simple entrada (en función de
T ó p) para las zonas de saturación.

· Referencias energéticas.

Problemas
– Sustancias Puras y Tablas de Vapor

1. Complete los datos que se
   han omitido en la tabla

2. Un tanque rígido y aislado
se divide inicialmente en dos secciones mediante una
pared.

Uno de lso lados contiene 1.0 kg. de agua
líquida saturada inicialmente a 6.0MP, y el
otro

lado está vacío. La pared se rompe, y el
fluido se expande hasta ocupar todo el tanque. En

el equilibrio llega a 3.0 MP. Determine:

a. El volumen inicial del líquido
saturado

b. El volumen total del tanque

c. Dibuje el proceso en un
diagrama PV
con respecto a la línea de saturación

3. un cilindro con pistón contiene 2 kg de
agua a 320 ºC. La sustancia pasa por

proceso a temperatura constante pero con un cambio de
volumen de 0.02 a 0.17 m^3.

El trabajo que se produce es 889 Kj.
Determine:

a. La presión final en bares

b. La transferencia de calor en KJ, y
la dirección de la transferencia de calor
que

pudiera ocurrir.

c. Dibuje el proceso en un diagrama PV con
respecto a la línea de saturación

4. Explique con sus propias palabras en que
consisten las capacidades térmicas
específicas

a volumen y a presión constante y como se aplican
a la primera ley de la
termodinámica

para sustancias puras como gases ideales

RIGOBERTO HERNANDO OLARTE

ING Mecatronico. BUCARAMANGA – SANTANDER –
COLOMBIA