Solución Ejemplo uso de las tabla de vapor de agua

Podemos ignorar el efecto de la presión sobre el volumen del agua líquido (si desea verificar esto consulte la tabla de las propiedades del agua líquida), así que el volumen específico inicial es el del agua líquida saturada a 300 K, o sea, 0.001004 m³/kg. El volumen específico final es

0.001004(1000) = 1.004 m³/kg

A 200 kPa, e interpolando entre 400 y 450 K, lo que cubre el intervalo del volumen específico de 1.004 m³/kg, obtenemos T resolviendo

Ejemplo uso de las tabla de vapor de agua

SE enfría vapor de agua de 640°F y 92 psia a 480°F y 52 psia. Cuál es el valor de ΔH en Btu/lb?

Solución Calculo del cambio de entalpía de un gas empleando valores de entalpía tabulados (II)

Podemos encontrar la región en al que se encuentra un estado en particular consultando una de las dos tablas  de las propiedades de saturación. Si, a la T o p dada, la propiedad intensiva específica dada queda fuera del intervalo de propiedades que pueden existir para el líquido saturado, el vapor saturado o sus mezclas, entonces el estado deberá estar en la región supercalentada o bien en la subenfriada. Por ejemplo, examine el siguiente extracto de las tablas de vapor de agua en unidades del SI (de la hoja plegada de la contraportada):

Para cada presión de saturación, se indica la temperatura de saturación correspondiente (punto de ebullición) junto con los valores del volumen específico y la entalpía, tanto para el líquido saturado como para el vapor saturado. Los valores de volumen y entalpía de la columna designada con el subíndice lg es la diferencia entre los valores correspondientes a los estados de vapor saturado y líquido saturado.

Solución Calculo del cambio de entalpía de un gas empleando valores de entalpía tabulados (I)

Como 100 kPa es prácticamente 1 atm, las tables del apéndice D pueden servir para calcular el cambio de entalpía.

En este blog, el elector encontrará dos conjuntos de tablas de vapor de agua, uno en SI en la hoja doblada incluida en una bolsa dentro de la contraportada y otro dividido entre e apéndice X y la hoja doblada. Para usar estas tables es preciso primero localizar la región de las propiedades fisicas que interesan. LAs tablas están organizadas de tal modo que las propiedades de saturación se dan aparte de las propiedades de vapor de agua supercalentada y del líquido subenfriado. Además, las propiedades de saturación se listan de dos maneras: 1) la presión de saturación se indica a intervalos regulares para facilitar la interpolación y 2) la temperatura de saturación se da a intervalos regulares por la misma razón.

Ejemplo Calculo del cambio de entalpía de un gas empleando valores de entalpía tabulados

Calcule el cambio de entalpía de 1 kg mol de N2 gaseoso que se calienta a una presión constante de 100 kPa desde 18°C hasta 1100°C.

Tablas de valores de entalpía

Las tablas pueden cubrir con exactitud intervalos de propiedades fisicas mucho más amplios que las ecuaciones individuales. Puesto que las propiedades que se miden con mayor frecuencia son la temperatura y la presión, las tablas de entalpías (y energías internas) para los compuestos puros por lo regular se organizan en columnas y filas, con T y p como variables independientes. Si los intervalos entre las entradas de la tabla no son muy amplios, una interpolación lineal entre dos entradas de la tabla tendrá una exactitud aceptable.

A continuación describiremos de dos tipos de tablas que usaremos en este capítulo. El primer conjunto es el de tablas de entalpías de gases a 1 atm, que puede encontrarse en el apéndice D. Los valores de las entalpías son sólo para la fase gaseosa. Las tablas de vapor de agua representan el segundo tipo de tablas, a saber, tablas que incluyen entalpías de cambios de fase junto con las entalpías de una sola fase. Recuerde que todos los valores de entalpía son relativos a algún estado de referencia. Podemos calcular las diferencias de entalpía restando la entalpía inicial de la final para cualesquier dos conjuntos de condiciones, como se muestra en el siguiente ejemplo.

Solución Cálculo de ΔH para una mezcla de gases empleando ecuaciones de capacidad calorífica

Las ecuaciones de capacidad calorífica son [T en °F; Cp en Btu/(lb mol)(°F)]