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7/24/2019 formulario_termodinamica

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FORMULARIO DE TERMODINAMICA

Moles de una sustancia: molarmasa

masa

M

m

N _==

La masa molar se expresa en ./. molKgrs

Newton:2

/.1.11 smkgrN =

Unidades de presin:

Pascal:2

1

m

N

MPakPam

Nbar 1'0.10101 2

2

5

===1 atm=1011325ar

!emperatura: KC 2730 =

"alidad:lg

g

mm

m

+

lg

l

xx

xx

#cuando #x$ representa la %ue saemos$

&ner'(a interna sistema cerrado: WQU +=

&ntalp(a: VPUH +=

Seleccin de los datos apropiados de las propiedades )

* menudo los datos inclu+en la temperatura o la presin + otro ,alor de una propiedad como

v, u, h os)

-istema:

1). &xaminar primero las talas de saturacin) * una P o Tdada se utili/an las talas de

saturacin para determinar fv o gv )

2). -i el ,alor de v cae entre los ,alores de fv o gv el sistema es una me/cla de dos

ases)

3). La temperatura o la presin es la correspondiente a su ,alor en saturacin)

). La calidad + otras propiedades se calculan a partir de:

fgfgfx xuuxuuxu +=+= )1(

fgfgfx xhhxhhxh +=+= )1(

5). -i fvv< la sustancia se encuentra en un estado de l(%uido suenriado) -i gvv> es

estado corresponde a ,apor sorecalentado)

). -i los datos de entrada son la presin + la temperatura entonces el estado de la

sustancia ser 'eneralmente o l(%uido comprimido #suenriado$ o ,apor sorecalentado)


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Ecuacin de estado de gas ideal:

TRNVP u=

La constante universal de los gases uR :

Kkmolmbar /08314'0 3

KmolJ /314'8

KkmolmkPa /314'8 3

La constante especfica del gas R:

M

RR u=

TRmVP = Presin 4 olumen = masa 4 constante de los 'ases 4 !emperatura 67

Las capacidades trmicas especficas de gas ideal a presin cero.

Tcu v =

Tchp

=

Rccvp

=

&stas ecuaciones son ,lidas para 'ases ideales en sistemas cerrados o %ue circulan por

un ,olumen de control en r8'imen estacionario9 donde vp cc /=

KKgrkJKmolJR /2867'0/314'8 ==

as monoatmico:2

3Rcv

=2

5Rcp

= 6'1=

as diatmico:2

5Rcv=

2

7Rcp = 4'1=

Tch p= )( 12 TTcmH v =

Tcu v= )( 12 TTcmU p =

-i :.cteV=

=

1

2

1

2

T

T

P

P

-i :cteP=1

2

1

2

T

T

V

V=

-i :.cteT= 2211 VPVP =

;e,ersile adiatico:

v

p

c

c=

=

2

1

1

2

vv

PP

2211 VPVP =


3/11

1

1

2

1

2

=

P

P

T

T1

2

1

1

2

=

V

V

T

T

2

1

1

2 lnlnP

PTRN

V

VTRNW uu ==

Politrpico:

kc

c

v

p == KK VPVP 2211 =

K

V

V

P

P

=

2

1

1

2

( ) KK

P

P

T

T /1

1

2

1

2

=

1

2

1

1

2

=

K

V

V

T

T

Proceso Politrpico:

=

=

1

2

1

2

exp/ lnlnv

vvP

v

vccomp

!raar a las talas:

-i gf vvv >> estado isico

-i gvv> ,apor saturado-i fvv< l(%uido saturado #comprimido o suenriado$)

"mportante: dado un dia'rama Pv tener claro si:

.cteV= #e


4/11

.cteP= #e


5/11

=

++="

(

VC

(

(

sal

ss

e"t

eeVC

T

Qsmsm

#t

#&

1

Produccin de entrop(a asociada con la transerencia de calor:

011

=

!'

sumQTT

Q

P8rdida de potencial de traa


6/11

v#P#ht#s =

)ariacin de entropa de un gas ideal

1

2

1

2, lnln

v

vR

T

Tcs mv +=

1

2

1

2, lnln

P

PR

T

Tcs mp +=

&n un depsito adiatico 0=Q sm&& == 12

)ariacin entropa sustancia simple incompresi!le:1

2lnT

Tc

T

c#Ts m%"c =

ccc vp ==

?alance de entrop(a:

-istema cerrado =

+="

(

mc

(

(mc

T

Q

#t

#&

1

;8'imen estacionario =

++="

(

VC

(

(

sal

ss

e"t

eeVC

T

Qsmsm

#t

#&

1

T

$s VC=

&n un intercamiador o condensador :

( ) ( )342_121_ ssmssm flu%#oflu%#o +=

Procesos de me/cla:

221133 smsmsmVC =

segkgrkJ /

Procesos de estran'ulamiento:

1

2

, lnT

TcVCm = #l(%uido incompresile$

=

1

2lnP

PR #'as idal$

!raa


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Proceso isoentrpico proceso politrpico t%) ="Politrpico:

kc

c

v

p ==1

=

Rcv

1

=

kRcp

1

2

1

1

2

=

K

V

V

T

T( ) KK

P

P

T

T/1

1

2

1

2

=

K

V

V

P

P

=

2

1

1

2

Proceso isoentrpico en un cilindro.pistn:

( )

11

121122

exp,/

=

=

TTRvPvP %soe"comp

"ompresor ( )12,12, TTchh mp%soe"est ==

=

11

1

1

21

,

P

PTR %soe"est t%)

molarmasaR

_

314'8=

"soentropa para sustancias incompresi!les:

12 TT = 0=u 0=s 0=v

Alu


8/11

ssals

sal

Thh

hh

21

21

,

== t%) 0== epec

1h +

2h 0>s

sals , MKmolkJ 1

/ kgrkJ/-ur!ina 'idr(ulica:

( ) ( )212121 PPvTTchhsal +==

0ln1

212 ==

T

Tcssm

( )21, PPv sals =

Pv

PvTc

sals

sal

h%#raul%caT

+==

,

, t%) 0== epec

Rendimiento adia!(tico de una to!era $/012%:

sss

tobhh

hh

VV

VV

ec

ec

21

21

2

1

2

2

2

1

2

2

22

22

=

=

= #i'ual %ue una turina$

( ) ( )2121212

122

2TTcPPvhhVV +== #corriente incompresile$

?alance de entrop(a:

==

1

212 ln

T

Tcssm

"uando la toera es isoentrpica + la corriente incompresile:

( )122

122

2PPv

VV s =

( )12

2

1

2

2

2PPv

VV

tob

=

?)&): luido incompresile9 corriente adiatica:

epech$e(e

++=+ 2

02

1

2

2 VVPvTc

++=

Rendimiento adia!(tico de un compresor 310412:

12

12,

hh

hh

s

e"t

e"ts

c

= t%) 0== epec

Rendimiento adia!(tico de una !om!a 1/0/2:


9/11

12

12,

hh

hh

s

e"t

e"ts

'

==

( ) ( )121212, PPvTTchh e"t' +==

"asos posiles:

-i no coincide la presin de entrada + de salida( )

e"t

'

PPv 12=

"uando se i


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ariacin de exer'(a ( ) sTvPum +=

&xer'(a espec(ica ( ) ( )0000 ssTvvPuem

+=

=

"ilindro pistn:

vmPWWu += 0 traa


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;endimiento exer'8tico:car"ot

realt

rev

real

pot

,==

;endimiento exer'8tico para un proceso en r8'imen estacionario:

"ompresor o oma:

e"treal

Q

e"treal

es'c

%

,,1

=

==

e"treal

e"treal

e"treal

es'c

%

,

,

,

=

==

#proceso adiatico$

!urina:se

Q

se

salreal

T

%

=

= 1,

!urina adiatica:%

salreal

salrealsalreal

T +=

=

,

,,

!oera adiatica:1

1

1

2

%Tob

== t%) %+= 21

&stran'ulamiento:1

1

1

2

%m%e"toestra"gula ==

"amiador de calor:( )

( )34

12

=

c

f

m

m

?alance de exer'(a del camiador: ( ) ( ) VCcf %mm ++=

34120

Me/cla:( )

( )32

13

=

c

f

m

m

?alance de exer'(a:VC%mmm ++=

2211330

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