Sustancias pura
- 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ANTONIO JOSÉ DE SUCRE AMPLIACIÓN GUARENAS ESCUELA: SEGURIDAD INDUSTRIAL MATERIA:TERMODINAMICA Autor: Juan Infante Profesora: Ranielina Rondon Guarenas, mayo del 2016
- 2. Una sustancia que tiene la misma composición química en cualquier fase que pueda presentarse se denomina sustancia pura . El agua, por ejemplo, en sus fases sólida, líquida o gaseosa, o en cualquier mezcla de ellas, tiene siempre la misma composición química y es, por consiguiente, una sustancia pura. El aire, por el contrario, no es una sustancia pura, ya que en una mezcla de aire líquido y aire gaseoso las proporciones de nitrógeno en cada una de estas fases son diferentes. Una sustancia pura simple compresible es aquella en la cual no se consideran los efectos eléctricos, magnéticos, gravitacionales, de movimiento, tensión superficial, pero los efectos de cambio de volumen si son considerados tiene un solo compresión.
- 3. Fase Sólida Las moléculas están separadas pequeñas distancias, existen grandes fuerzas de atracción, las moléculas mantienen posiciones fijas unas con respecto a las otras pero oscilan esta oscilación depende de la temperatura. Cuando la velocidad de oscilación aumenta lo suficiente estas moléculas se separan y empieza el proceso de fusión.
- 4. Fase Gaseosa. Las moleculas estan bastante apartadas unas de otras y no existe un orden molecular, estas se mueven de forma desordenada en continuo choque entre ellas y con el recipiente que las contiene. Fase Líquida. El espaciamiento molecular es parecido al de la fase solida, excepto que las moleculas ya no mantienen posiciones fijas entre si. Las moleculas flotan en grupos.
- 5. Para comprender la importancia del término propiedad independiente, considérese los estados de líquido saturado y vapor saturado de una sustancia pura. Estos dos estados tienen la misma presión y la misma temperatura, pero definitivamente no son el mismo estado. Por lo tanto, en un estado de saturación, la presión y la temperatura no son propiedades independientes. Para especificar el estado de saturación de una sustancia pura se requieren dos propiedades independientes como la presión y el volumen específico, o la presión y la calidad. Para una masa de control difásica, la calidad varía desde 0, cuando la masa de control está compuesta únicamente de líquido saturado, hasta 1, cuando está constituida únicamente por vapor saturado. Con frecuencia, la calidad también se expresa como un porcentaje. Obsérvese que la calidad sólo está definida para la mezcla difásica constituida por líquido y vapor
- 6. A partir de observaciones experimentales se ha establecido que el comportamiento, según las propiedades P, v y T, de gases a baja densidad, esta representado muy aproximadamente por la siguiente ecuación de estado. Pv = RgT en donde, Rg= Ru/M. en que Rg del gas, M el peso molecular y Ru es la constante universal de los gases. El valor de Ru depende de las unidades elegidas para P, v y T. Los valores que se usarán más frecuencia en este texto son: Ru = 848 kgf m/kgmol ºK = 1545 pies lbf/lbmol ºR = 1.987 Btu/lbmol ºR
- 7. Es cuando el Número de mach es mayor que " 0.3" por lo cual se presenten variaciones apreciables de densidad. Cuando ocurre lo anterior quiere decir que las variaciones de las presiones y temperaturas también son significativas. Esas grandes variaciones de temperatura implica que las ecuaciones de la energía siguientes no se pueden despreciar: Estas ecuaciones se resuelven simultáneamente para obtener las cuatro incógnitas siguientes: 1.- Presión 2.- Densidad 3.- Temperatura 4.- Velocidad
- 8. Las superficies termodinámicas están formadas por presión (p), volumen (v) y temperatura (T), que sería en resumen P-v-T. Estas superficies son las que ayudan y permiten identificar los diferentes tipos de estados y como estos pasan de un estado a otro, mas que todo, los resultados se pueden representar en coordenadas rectangulares y es a esto lo que se llama superficie P-v-T. Estas superficies, presión (p), volumen (v) y temperatura (T) sirven para calcular los valores que pertenecen a una sustancia de trabajo cuando se encuentra en cualquier estado de la superficie. Si una superficie tiene mayor temperatura que la temperatura crítica, no será capaz de condensar a la fase líquida, independientemente de cuan alta sea la presión que se ejerce sobre ella. Cuando la presión es mayor que la presión crítica, el estado se conoce como estado supercrítico.