CAPITULO 2
PROPIEDADES DE
SUSTANCIAS PURAS
OBJETIVO:
Introducir las tablas necesarias para obtener
propiedades de sustancias que cambian de fase.
Repasar las ecuaciones de estado para un gas.
Presentar problemas de práctica que ilustran los
conceptos estudiados.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.1 SUSTANCIA PURA
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.1 SUSTANCIA PURA
¿Qué es sustancia pura?
Una sustancia pura tiene su composición
química fija definida en cualquier parte e
igualmente unas propiedades físicas
definidas.
Una mezcla de varios elementos también
califica como una sustancia pura siempre y
cuando la mezcla sea homogénea. El aire
por ejemplo, es una mezcla de varios
gases, pero con frecuencia se considera
como una sustancia pura, por que tiene
una composición química uniforme.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.1 SUSTANCIA PURA
Otro ejemplo
La sal común o sal de mesa, en química es
conocida como “cloruro sódico”, aunque no
sea coluro sódico puro; la sal de mesa
contiene pequeñas cantidades de otras
sustancias químicas como por ejemplo el
carbonato magnésico.
El cloruro sódico puro tiene una
composición fija siempre fundirá a la
misma temperatura (800º C) y tendrá la
misma densidad (2,20 g/cm3).
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.2 ESTADOS DE LA MATERIA
 A las temperaturas y
presiones normales, las
sustancias existen en
estado sólido, líquido o
gaseoso.
 Por ejemplo el agua, es
un elemento que se
utiliza
en
aire
acondicionado,
se
encuentra en estado
líquido a la temperatura
ambiente y la presión
atmosférica normal.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.2 ESTADOS DE LA MATERIA
 Si la temperatura aumenta a 100 ºC a
presión atmosférica normal, el agua
hierve o sea pasa del estado líquido al
de vapor o gaseoso.
 Si, por el contrario, se enfría agua hasta
0 ºC a presión atmosférica normal, el
agua se solidifica, formándose hielo.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
Estados de la materia.
Figura a) Diagrama temperatura calor para el agua.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.3 SUPERFICIE p,v,T
Los
estados
de
equilibrio
de
una
sustancia
simple
compresible pueden
representarse como
una superficie en un
espacio
tridimensional.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.3 SUPERFICIE p,v,T
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.3 SUPERFICIE p,v,T
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.3 SUPERFICIE p,v,T
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.3.1 Diagrama presión-volumen
específico
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.3.2 Diagrama presión - temperatura
A la proyección de la
superficie p, v, t
sobre el plano p-T se
le conoce como
diagrama de fase.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.5 TITULO (CALIDAD)
 El vapor puede contener algunas gotitas
de agua (moléculas unidas), a este vapor
se le denomina vapor húmedo. El vapor
húmedo que se genera es un vapor
saturado cuyo título es igual a la unidad
es decir que no tiene humedad.
 El título del vapor húmedo es el % de
vapor que viene expresado también en
fracción de unidad.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.6 TABLAS DE VAPOR
 Las propiedades específicas del vapor
de agua, tanto del vapor saturado como
del vapor recalentado se encuentran en
tablas a diferentes presiones y
temperaturas.
 Las propiedades específicas que se
deben conocer del vapor son:
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.6 TABLAS DE VAPOR
Las propiedades específicas que se deben
conocer son:
 v; volumen específico.
 u; Energía interna específica
 h; Entalpía específica
 s; Entropía específica
 Estas propiedades pueden ser por ejemplo de
líquido saturado, de vapor saturado, o de
cambio de líquido saturado a vapor saturado.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.6 TABLAS DE VAPOR
 El subíndice f se utiliza para indicar una
propiedad de líquido saturado.
 El subíndice g se utiliza para indicar la
propiedad de vapor saturado.
 El subíndice combinado fg se utiliza para
indicar el cambio de una propiedad de
líquido saturado a vapor saturado.
 TABLAS DE VAPOR DE AGUA
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
2.6 TABLAS DE VAPOR
El subíndice “f” se utiliza para indicar:
vf; volumen específico de líquido saturado.
uf; energía interna especif. de líquido sat.
hf; entalpía específica de líquido saturado.
sf; entropía específica de líquido saturado.
El subíndice “g” se utiliza para indicar:
vg; volumen específico de vapor saturado.
ug; energía interna especif. de vapor sat.
hg; entalpía específica de vapor saturado.
sg; entropía específica de vapor saturado.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
EJEMPLO.

Una Turbina de vapor de un sistema de
producción de vapor, recibe 280 kg/min de
vapor a la presión de 80 bar abs. y 295,06 ºC
de temperatura, expandiéndose
isentrópicamente hasta la presión de 0,075
bar abs. Calcular:
a) La potencia de la turbina.
b) El título del vapor después de la expansión.
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
EJEMPLO
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
El éxito consiste en:
Reír con frecuencia y mucho.
Merecer el respeto de personas inteligentes y el afecto de los niños,
Ganar el reconocimiento de los críticos honestos y soportar la
traición de los falsos amigos; Gozar de la belleza;
Descubrir lo positivo de los demás;
Hacer un poco mejor al mundo;
Dejando detrás de Tí a un hijo bueno o un jardín cultivado, o bien
por que ayudaste a un pobre;
Saber que no viviste en vano y que gracias a Ti una persona pudo
respirar con mas tranquilidad.
Esto es haber triunfado.
Bessie Anderson
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
E N D
Uno debe comportarse y
a tratar a todos por igual,
aun siendo superior a
ellos…
FILEMON
GRACIAS
Ing. Carlos Fidel Cruz M.
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CAPITULO 2 PROPIEDADES DE UNA SUSTANCIA PURA