Termodinamica

PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS SUSTANCIAS PURAS

Este informe que le presentamos a continuación se basa en la utilización de las tablas termodinámicas y la interpretación de los diagramas.

Para la mayor parte de las sustancias, las relaciones entre propiedades termodinámicas son complejas para expresarse por medio de ecuaciones simples, es por ello que estas propiedades suelen presentarse en forma de tablas.

Para cada sustancia las propiedades termodinámicas se listan en más de una tabla, ya que se prepara una para cada región de interés, como el vapor sobrecalentado, líquido comprimido y la región de saturación del sistema.

En este laboratorio se utilizan las tablas de vapor de agua para la realización de los diagramas de diferentes procesos termodinámicos, muy útiles para el desarrollo de esta materia.

TEORÍA RELACIONADA

Si bien los gráficos son muy útiles a nivel cualitativo y para comprender el comportamiento de ciertas sustancias, obtener una buena precisión a partir de ellos no es sencillo. Por tal motivo en muchas oportunidades se prefiere discretizar la relación entre propiedades en forma de tablas. Las tablas más conocidas son las del agua denominadas genéricamente tablas de vapor.

Las tablas se identifican de acuerdo a la zona de los diagramas que representan, así tenemos tablas de saturación, ya sea liquido-vapor y sólido-vapor; tablas de vapor sobrecalentado y de líquido comprimido entre otras.

Se podría, en teoría tabular otras zonas como las de sólido y las de saturación sólido líquido. Sin embargo, las propiedades volumétricas de las fases sólidas y líquidas no experimentan variaciones tan notables como las de las fases fluidas. En dichos casos es conveniente utilizar un modelo de sustancia incompresible, en el cual el volumen específico de una sustancia se considera independiente de las condiciones de presión y temperatura, ahorrándonos entonces el uso de tablas, gráficos o ecuaciones de estado. La forma de tabular los datos depende de cada autor en particular. Sin embargo, como operacionalmente las variables más fáciles de medir son la temperatura y presión, las tablas se diseñan para encontrar a partir de estas dos variables las demás. Es caso común tener dos variables definidas y no saber en qué tabla buscar. Para tal situación es conveniente recordar la forma de los diagramas termodinámicos. Por ejemplo, partiendo de presión y temperatura; con solo uno de los datos, se lee en la tabla de saturación la propiedad de saturación correspondiente. La comparación con el dato no utilizado nos dirá en que zona del diagrama estamos ubicados. Si se suministran el volumen específico y presión o temperatura se busca con este último dato el rango de volúmenes que corresponden al estado de saturación, lo que permite deducir el estado del sistema. Una vez establecido el estado físico se procede a buscar en la tabla correspondiente.

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