Tablas termodinámica-completas-hadzich

Tablas Termodinámicas PUCP 1 Tablas Termodinámicas PUCP 1

Tablas y Gráficos de Termodinámica

Uso Interno PUCP Lima - Perú

2006

Area de EnergíaSección Ing. Mecánica

M. HADZICH

Tablas Termodinámicas PUCP 2Tablas Termodinámicas PUCP 2

NOTA IMPORTANTE : Este documento es el anexo de Tablas y Gráficos necesarios para resolver los problemas del libro de Termodinámica indicado, en el cual se encuentran las direcciones de los autores de las tablas y gráfi-cos que se dan en este documento. M. Hadzich

Todas las prácticas y Exámenes se darán solamente con estas Tablas y Gráficos, en el cual nodeberá haber nin-guna anotación adicional, a menos que el profesor lo indique.Los demás gráficos son de Tablas Termodinámicas PUCP - Tamashiro & Barrantes

Tablas Termodinámicas PUCP 2Tablas Termodinámicas PUCP 2 Tablas Termodinámicas PUCP 3

Indice

Sistema Internacional de Unidades 4Factores de Conversión 5Software de conversión de Unidades 5Presión - Altitud 6Algunos valores curiosos de Potencia 7Composición de Alimentos 8Potencia promedio de artefactos eléctricos 9Eficiencia Energética 9Superficie P-v-T 10Software libre de Termodinámica TEST 11Gases Ideales 12Constantes Críticas de Sustancias Puras 13Valores de Puntos Críticos 14Gases reales 15

Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Temperaturas 16Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Presiones 18Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Vapor Sobrecalentado 20Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Líquido Comprimido 24Propiedades termodinámicas del H20 - Tabla de Sólido-Vapor 25

Propiedades termodinámicas del R134 a - Tabla de Temperaturas 26Propiedades termodinámicas del R134 a - Tabla de Presiones 27Propiedades termodinámicas del R134 a - Tabla de Vapor Sobrecalentado 28

Propiedades termodinámicas del Amoníaco - Tabla de Temperaturas 30Propiedades termodinámicas del Amoníaco - Tabla de Vapor Sobrecalentado 32

Propiedades termodinámicas del R-12 - Tabla de Temperaturas 34Propiedades termodinámicas del R-12- Tabla de Vapor Sobrecalentado 36

Resumen Primera Ley de Termodinámica 37Ciclos 38

Formulario 39

Las Tablas Termodinámicas son del libro: VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey


Sistema Internacional de Unidades SI

Nota importante : Todas las fórmulas funcionan sólo con grados KELVIN !!!!...(o sea temperatura absoluta) y también con PRESIONES ABSOLU-TAS !!!

UNIDADES DERIVADAS

NOMBRE UNIDAD SIMBOLO OBSERVACION Fuerza Energía Potencia Presión

Newton Joule Watt

Pascal

N = kg m/s2 J = N m W = J /s

Pa = N /m2

F = m a W = F d

Pot = W/t P = F / A


PREFIJOS SI

Prefijo Símbolo Factor Equivalente yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto

Y Z E P T G M k h da d c m µ η ρ f a z y

10 24

10 21

10 18

10 15

10 12

10 9

10 6

10 3

10 2

10 10 -1

10 -2

10 -3

10 -6

10 -9

10 -12

10 -15

10 -18

10 -21

10 -24

1 000 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 1 00 1 0 0, 1 0, 01 0, 001 0, 000 001 0, 000 000 001 0, 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 000 001

Software para Factores de Conversión de Unidades

Factores de Conversión

www.thermofluids.net

http://freecalc.net/calculate.asp?user=5866

Video Escalas http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/scienceopticsu/powersof10/index.


Presión vs Altitud

ww

w.p

hysi

calg

eogr

afic.

net

ww

w.a

tmos

pher

e.m

pg.d

e


Algunos valores curiosos de potencia


COMPOSICION DE ALIMENTOS COMUNMENTE USADOS EN EL PERU Contenido en 100 gr. de la parte comestible Fuente : Oficina de Supervisión de Cafeterías PUCP NOMBRE kcal

Lomo 113 Corazón 110 Carne seca 276 Hígado 134

Vaca

Panza -mondongo

90

Cabeza 111 Carne 253 Corazón 239 Carnero

Pata 109 Carne 216 Chicharrones 598 Jamón del país

303 Cerdo

Tocino 631 Pato Carne 326 Pavo Carne 268 Cabrito Carne 165

Pollo 170 Pierna 120 Gallina Pechuga 96 Atún (conserva)

160

Cojinova 87 Corvina 100 Calamar 78 Camarón 86 Choros 40 Paiche 252 Mero 86 Pulpo 56

PESCADO Y MARISCO

Trucha 82 Leche materna

67

Leche evaporada

137

Queso fresco

173

LECHE Y DERIVA-DOS

Queso mantecoso

299

Aceite 900 Aceite vegetal

898 ACEITE Y GRASAS

Mantequilla 756

Tortuga 229 Gallina 148 HUEVOS Pato 195 Arroz 345 Cebada 314 Fideos 360 Galletas 440 Harina trigo 301 Maíz 345 Pan francés 314

CEREAL

Choclo 129 Arvejas 351 Garbanzos 364 Habas 359 Pallares 329

LEGUMI NOSAS

Frejol 337 Camote 116 Olluco 62 Papa 100 Papa seca 322

TALLOS Y RAICES

Yuca 162 Acelgas 27 Cebolla 32 Col 24 Espárrago 23 Lechuga 13 Tomate 19 Vainitas 37 Zanahoria 41

VERDU-RAS

Zapallo 20 Aceitunas 298 Ciruelas 109 Coco 272 Chirimoya 87 Fresas 48 Higos negros

76

Limón 30 Lúcuma 99 Mandarina 38 Mango 60 Manzana 56 Naranja 44 Palta 151 Papaya 32 Pasas 241 Pera 35 Plátano 91 Plátano verde

154

Piña 38 Sandía 24 Uva blanca 43 Uva negra 67 Lima 27

FRUTAS

Tuna 58 Azúcar blanca

396 AZUCAR

Miel 306

Almendras 547 Castañas 296 Maní tostado

566

Nuez 664

ALMEN DRAS Y NUECES

Pecanas 696 Café 2 Té 2 Cerveza 36 Chicha de jora

51

Chicha morada

34

Chocolate 248

MISCE-LANEA

Mermelada 278


EQUIPOS Corriente Alterna AC

Potencia (W)

Batidora 350 Cafetera 1200 Cocina eléctrica 7000 Computadora 100 Congelador 450 Ducha eléctrica 4000 Equipo de sonido 50 Foco de habitacion 100 Horno microondas 1000 Jarra eléctrica 1000 Lavadora 500 Lavadora platos 1200 Licuadora 300 Lustradora 300 Nintendo 20 Olla arrocera 1000 Plancha 1000 Radio 75 Refrigerador 200 Secadora de pelo 1200 Secadora de ropa 5000 Televisor color 19” 150 Terma 2000 Terma 200 lt 5000 Tostadora 1190 TV+vhs+eq.- stand by

10

Waflera 700

Potencia promedio de equipos eléctricos

Los equipos de corriente continua CC se pueden usar directamente con baterías o pilas, mientras los equipos de corriente alterna AC tienen que utilizar la red eléc-trica (110 V ó 220 V)...o usar un inversor de CC a AC.

Generación de Electricidad

Eficiencia Energética

(Rendimiento) Central Hidroeléctrica Central Termoeléctrica Central Eólica Central Nuclear Central Térmica Solar Paneles solares fotovoltaicos (baja potencia)

>90% 30-40% >40% 30% 20% 15-25%

100×=consumida Potencia

dadesarrolla PotenciaEficiencia

Máquina

Eficiencia energética

(Rendimiento)

Motor de gasolina de auto Cohete espacial Locomotora a vapor Motor a reacción Locomotora diesel Locomotora eléctrica Aerogenerador Tren de levitación magnética Bicicleta Generador y motor eléctrico

15% >15% 15% 20% 35% 35% >40% >60% 90% >95%

Eficiencia Energética


Superficie P-v-T


www.thermofluids.net

Software libre de Termodinámica


Gases Ideales


Las tablas Termodinámicas son del libro: VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey

Constantes Críticas de Sustancias Puras


Constante Críticas - Valores del Punto Crítico


Gases Reales

Las t

abla

s Ter

mod

inám

icas

son

del l

ibro

: VA

N W

YLE

N, G

ordo

n / S

ON

NTA

G, R

icha

rd

FU

ND

AM

ENTO

S D

E TE

RM

OD

INA

MIC

A. V

ersi

ón S

I. Ed

John

Will

ey


H20

Las tablas Termodinámicas son del libro: VAN WYLEN, Gordon / SONNTAG, Richard FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA. Versión SI. Ed John Willey


H20


H20


H20


H20


H20


H20


H20


H20


H20


R-134 a


R-134 a


R-134 a


R-134 a


Amoníaco


Amoníaco


Amoníaco


Amoníaco


R-12


R-12


R-12


RESUMEN

SISTEMA CERRADO

∫+−=

+−===

+−=

−

−−

−−

2

112)21(

)21(V12)21(

12

)21(V1122)21(

PdVUUQ

W)uu(mQmmm

W)umum(Q

SISTEMA ABIERTO

)hh(mW

o)(adiabátic0 Q mm 0EE

:siempre Casi

W)hgz2

c(m)hgz

2c

(mQ

212)-t(1

21PK

)21(V22

22

211

21

1)21(

−=

==≈∆≈∆

+++=+++ −−

SISTEMA CERRADO-ABIERTO

tablas) deu (h, :Pura Sustancia

PdvTcTcTcu

Tch

:Ideal Gas

PdVW0 Q 0E mmm

W)umum()gz2

ch(mQ

2

12veP

v

ePe

2

12)-V(1Pe12

V1122e

2e

ee

∫

∫

+=

==

==∆≈∆=−

+−=+++

INTERCAMBIADOR DE CALOR

)21()43(d

d

)21()43(

12c2)-(1

4f3f4)-(3

4f2c3f1c

PK

QQQ :adiabáticoes no Si

0Q :adiabáticoes Si

QQ

)hh(mQ

:A-A Para

hmhmQ

.-)-.-.-.- ( VC otro Parahmhmhmhm

0E 0E Adiabático

−−

−−

−=

=

=

−=

=+

+=+

≈∆≈∆

ResumenPrimera Ley de Termodinàmica


CICLOSCuando regresa otra vez al estado inicial y se puede repetir indefinidamente.En un ciclo termodinámico se cumple:

Ciclo Positivo: sentido horario. Ejemplo: Máquinas Térmicas o Motores.

Ciclo Negativo: sentido antihorario.Ejemplo: Máquinas Refrigeradoras.

dosuministraA

tth Q

total TrabajoQ

W== ∑h

total TrabajoQ

WQ

COP dosuministra

t

B)(th ===−h

)VP(AWWQ TV −=== ∑∑ ∑

Rendimiento Térmico

Coeficiente de Performance = COP


SUSTANCIA PURA:

Pvuh +=

xvvvvxvvv

fgf

fgf

)(

)(

−+=

+=

xhhhhxhhh

fgf

fgf

)(

)(

−+=

+=

xuuuuxuuu

fgf

fgf

)(

)(

−+=

+=

xssssxsss

fgf

fgf

)(

)(

−+=

+=

Ecuación de Poisson:

1

2

1

1

1

2

1

2

−−

=

=

nn

n

vv

PP

TT

0:

2

1

2

1

≅∆≅∆

−=

∫

∫

PK EESi

Pdv

vdPn

Otras ecuaciones para Gases Ideales:

TCh p= TCu v= GASES REALES: Pv = zRT

cr T

TT = c

r PPP =

cr v

vv =

TRABAJO DE CAMBIO DE VOLUMEN: Proceso Isobárico:

- Sustancia Pura: ( )12)21( vvmPWV −=−

- Gases Ideales: ( ) ( )1212)21( TTmRvvmPWV −=−=− Proceso Isocórico: no hay trabajo de cambio de volumen. Proceso Isotérmico:

- Sustancia Pura: ( )vPV AmW −− =)21(

- Gases Ideales:

=−

1

2)21( v

vLnmRTWV

Proceso Politrópico:

- Sustancia Pura: nvPvPm

nVPVPWV −

−=

−−

=− 1)(

111221122

)21(

GASES IDEALES: Ecuación de los Gases Ideales: Pv = RT o PV = mRT

R =Cp - Cv v

p

CC

k =

FORMULARIO


- Gases Ideales: ( )

nTTmR

nVPVPWV −

−=

−−

=− 11121122

)21(

Proceso Adiabático: (n=k)

)21(V)21( W1knkQ −− −

−=

PRIMERA LEY:

∑∑∑∑ ++++−=+++ VCss

ssvcee

ee Wgzc

hmumumgzc

hmQ )2

()()2

(2

1122

2

VC: VOLUMEN DE CONTROL Sistemas Cerrados:

∫∫

∫∫

−−=+−=

−−=+−=

−

−

2

11

2

121221

2

1

2

1121221

vdP)hh(Pdv)uu(q

VdP)hh(mPdV)uu(mQ

Sistemas Abierto: (FEES)

)21(2

22

221

21

1121 )2

()2

( −− +++=+++ tWgzchmgzchmQ (ESE)

)21(12

21

22

2

1

)(2 −+−+

−=− ∫ twzzgccvdP (ETE)

Sistemas Cerrado-Abierto: (FEUS)

)21(1122

22

21 )()2

()2

( −− +−++++=+++ Wumumgzc

hmgzc

hmQ ss

ssee

ee

OTRAS FORMULAS: Bomba: (Líquido Incompresible: v1 = v2)

( )12112 PPvhh ff −+= Continuidad:

ρAcVρvVm

ρcdAρdVt VC SC

===

=+∂∂∫ ∫

0

Rendimiento Térmico:

)(+== ∑

QW

QW

sum

totalthh

Coeficiente de Performance:

∑+

==W

QWQ

COPtotal

sum )(


SEGUNDA LEY CICLO CARNOT

Kelvin – Planck: )TdQ(dS ≥

BA

B

A

BC

TTT

COP

TT

1

−=

−=h

Clausius: 0TdQ

≤∫ (=) Ciclo Reversible

(<) Ciclo Irreversible.

RENDIMIENTOS

Rendimiento Mecánico: i

m wTw

h×

=

Rendimiento del Generador: wh

××

=T

IVgen

Rendimiento de la Caldera: PCmQ

c

abscal ×

=

h

Rendimiento de la Planta: calgenmthPlanta hhhhh ×××=

ENTROPÍAS

0S :adiabáticoes Si ,T

dQS

0 S )SS(SdQPdVdUTdS

smS

ambo

ambamb

ambsis12T

=∆=∆

≥∆+−=∆=+=

×=

Cambio de Entropía: Sustancia Pura: )ss(xss fgf −+=

Gas Ideal:

−

=−

+

=−

1

2

1

2P12

1

2

1

2v12

PP

lnRTT

lncss

vv

lnRTT

lncss

Tablas Termodinámicas PUCP 42

RENDIMIENTO ISOENTROPICO

wdqdqTds += Gas Ideal: TCh P=

Máquinas Propulsoras: (Turbina) ′−

−==

21

21

)ideal(t

)real(tst

hh

hhww

h

Máquinas Propulsadas:(Compresor) 12

12

)real(t

)ideal(tst hh

hhww

−−′

==

h

MOTORES

Relación de compresión: 2

1

m

cmK V

VV

VV=

+=p

Consumo específico de combustible: t

ce w

mg

=

Potencia Técnica: Z60

RPMT2wmW iat ××××=

Factor de Diagrama: tDi wfw ×=

Otras fórmulas:

c

i

2

c

1a11

Vw

PmiPme

L4DV

RTmVP

==

×Π

=

=

CICLO OTTO: 1kk

OTTO11−

−=p

h CICLO DIESEL:

−−

−=− )1(k

111a

ka

1kk

DIESEL pp

ph

AIRE ACONDICIONADO:

w1asAH

asvasAH

w1

w1asAH

hmH

)w1(mmmm)w1(vv

vmV

+

+

+

×=

+=+=

+=×=

a

v

g

v

g

v

mm

mm

pp

=

==

w

f

gh

ghsat

a

g

vo

v

PPP622.0

PP

622.0PP

P622.0

−=

=−

=

w

fw

fhgs

)fhghsatbsbhPa1 hh

hh()TT(C−

−+−=

ww

Engineering

Tablas termodinámica-completas-hadzich