Este documento trata sobre conceptos básicos de termodinámica. Explica que una sustancia pura tiene la misma composición química en cualquier fase, mientras que el aire no lo es debido a las diferentes proporciones de sus componentes. Describe las características de los estados sólido, líquido y gaseoso. Finalmente, introduce conceptos como propiedades independientes, calidad, ecuaciones de estado de los gases ideales y superficies termodinámicas P-V-T.

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.