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Presentación tema 1
- 1. TEMA No 1. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE LOS FLUIDOS. Prof. Koralys Goitía Octubre 2008
- 2. Datos térmicos Ecuaciones de Estado Datos PVT (volumétricos) Calculo de propiedades U, H, S, G, A, ρ, Psat, Cp. En esta unidad temática se estudian mecanismos para : Introducción. Objetivos.
- 3. Relaciones entre las Propiedades Termodinámicas para una fase homogénea a composición constante. rev T Q dS = δ dU W Q = −δ δ dV P W × = δ Primera ley, conservación de la energía en sistema CERRADO (masa fija) con sustancia compresible El cambio de entropía en un proceso reversible Trabajo termodinámico (expansión -compresión)
- 4. PdV TdS dU − = PV U H + = VdP TdS dH + = TS U A − = PdV SdT dA − − = TS H G − = SdT VdP dG − = Relaciones entre las Propiedades Termodinámicas para una fase homogénea a composición constante.
- 5. Relaciones entre las Propiedades Termodinámicas para una fase homogénea a composición constante. Relaciones de Maxwell NdY MdX dZ + = dY Y Z dX X Z dZ X Y ∂ ∂ + ∂ ∂ = Y X Z X N Y X Z Y M Y X ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ 2 2 Criterio de exactitud matemático Ecuación diferencial Matemáticamente Z= Z f(X,Y)
- 6. y x x N y M ∂ ∂ = ∂ ∂ v S S P V T PdV TdS dU ∂ ∂ − = ∂ ∂ − = v T T P V S PdV SdT dA ∂ ∂ = ∂ ∂ − − = P T T V P S VdP SdT dG ∂ ∂ − = ∂ ∂ + − = P s S V P T VdP TdS dH ∂ ∂ = ∂ ∂ + = Relaciones de Maxwell
- 7. Propiedades Residuales. MR= M - Mi MR= representa la propiedad residual Mi= representa la propiedad referida al estado ideal M= representa cualquier propiedad termodinámica V, U, H, S ó G dP P R T V dS P R + ∂ ∂ − = dP P R T V dS P R + ∂ ∂ − = Entalpia Residual Entropía Residual
- 8. Deducción de la ecuación De Clapeyron. Ecuación de Antoine. cte T P v = ∂ ∂
- 9. Deducción de la ecuación De Clapeyron. Ecuación de Antoine. dT nS dP nV nG d ) ( ) ( ) ( − = 0 , ≤ P T dG β α dG dG = dT S dP V dT S dP V SAT SAT β β α α − = − T V h dT dP fg fg SAT = P , T constante Para un cambio de estado La ecuación fundamental para ambas fases Aplicando relaciones entre propiedades Ecuación de Clayperon ) ( ) ( ln K T C B A kPa P + − = Ecuación de Antoine
- 10. Diagramas termodinámicos T vs. S, P vs. H.
- 11. Diagramas termodinámicos T vs. S, P vs. H.
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- 14. Correlaciones Generalizadas de las Propiedades Termodinámicas Para Gases. Factor acéntrico de Pitzer (1955)
- 15. Correlaciones Generalizadas de las Propiedades Termodinámicas Para Gases. r r T P Tc R Pc B T R P B Z ⋅ ⋅ ⋅ + = ⋅ ⋅ + = 1 1 Por el segundo coeficiente virial Correlaciones de Pitzer y Curl Malos resultados para fluidos fuertemente polares cerca de la línea de saturación Valores estimados por Lee y Kesler
- 16. Estimación de propiedades utilizando el concepto de propiedades residuales. ∫ − + = ∆ 2 1 1 2 T T R R gi H H dT Cp H ∫ − + − = ∆ 2 1 1 2 1 2 ln T T R R gi S S P P R T dT Cp S
- 17. Estimación de propiedades utilizando el concepto de propiedades residuales. ∂ ∂ − + ∂ ∂ − = ) ( 1 1 0 0 r r r r r R T B T B w T B T B P RT H ∂ ∂ + ∂ ∂ − = Tr B w Tr B R S R 1 0 Pr 1 0 + = C R C R C R RT H w RT H RT H R S w R S R S R R R 1 0 ) ( ) ( + = Por el segundo coeficiente virial Correlaciones de Pitzer y Curl Valores estimados por Lee y Kesler