Problema 4 1 Miguel Angel Heredia Alvarez Tostado 18131014

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FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA
CATEDRATICO: José de Jesús Pamanes García
TAREA
Equilibrio entre fases
Titulo o Calidad del Vapor.
PROBLEMA 4.1
Miguel Ángel Heredia Álvarez Tostado #18131014
REVISORES:
RICARDO FANG ESPINOZA #18130348
SERGIO ARTURO SILVA MARTINEZ #18131073
FECHA DE ENTREGA: 12 DE JUNIO DEL 2020
4.1 Indique si en los siguientes estados termodinámicos el agua se encuentra como liquido comprimido, como vapor húmedo o como vapor sobrecalentado: 
a) P=4 bar T=125° C P=4bar Ts=143.6° C 125<143.6 T<Ts= Es Liquido comprimido porque no alcanza a llegar a la temperatura de saturación (No aplica porque no está en saturación)
Interpolación para sacar P para 125° C
120 1.9867 P=2.3448 bar 125 x=2.3448 4>2.3448P>Ps= Liquido comprimido 130 2.7028
Interpolación para obtener V para 125° C 
120 1.060 P=4 bar Ts=143.6° C Vf=1.084 cm^3/gr 125 x=1.065 P=2.3448 bar T=125° C Vf=1.065 cm^3/gr 130 1.070 1.065<1.084V<Vf= Liquido comprimido 
Interpolación para obtener h para 125° C
120 503.81 P=4 bar hf=604.7 J/gr 125 x=525.095 P=2.3448 bar hf=525.095 J/gr 130 546.38 525.095<604.7h<hf= Liquido comprimido
Interpolación para obtener S para 125° C 120 1.5279 T=193.6° C Sf=1.77 J/gr °K 125 X=1.5825 T=125° C Sf=1.58125 j/gr °K 130 1.6346 1.58125<1.77S<Sf= Liquido comprimido 
Grafica 1 LIQUIDO COMPRIMIDO 
b) P=30 bar T=200° C P=30bar Ts=233.85° C 200<233.85 T<Ts= Es Liquido comprimido porque no llega a la temperatura de saturación (No aplica porque no está en saturación)
Interpolación para sacar P para 200° C
195 13.988 P=15.6154 bar 200 x=15.6154 30>15.6154P>Ps= Liquido comprimido 205 17.243
Interpolación para obtener V para 200° C 
195 1.149 P=30 bar Ts=233.85° C Vf=1.217 cm^3/gr 200 x=1.1565 P=15.6154 bar T=200° C Vf=1.1565 cm^3/gr 205 1.164 1.1565<1.217V<Vf= Liquido comprimido 
Interpolación para obtener h para 200° C
195 829.78 P=30 bar hf=1008.3 J/gr 200 x=852.325 P=15.6154 bar hf=852.325 J/gr 205 874.87 852.325<1008.3h<hf= Liquido comprimido
Interpolación para obtener S para 125° C 195 2.2831 T=233.85° C Sf=2.6454 J/gr °K 200 X=2.33035 T=200 C Sf=2.33035 j/gr °K 205 2.3776 2.3305<2.6454S<Sf= Liquido comprimido 
Grafica 2 LIQUIDO COMPRIMIDO
c) P=15 bar Ts=400° C 
Es Vapor sobrecalentado porque supera la temperatura de saturación de 373.95° C (Si aplica porque está en saturación).
P=1.5 Mpa
Interpolación para obtener V(m^3/kg) para 400° C 
1.4 0.21782 1.5 x=.203945 1.6 0.19007
Interpolación para obtener h(Kj/kg) para 400° C
1.4 3258.1 1.5 x=3256.5 1.6 3254.9 
Interpolación para obtener S(Kj/kg*°K) para 400° C 1.4 7.3046 1.5 X=7.272 1.6 7.2394 
Interpolación para obtener U(Kj/Kg) para 400° C
1.4 2953.1 1.5 x=2951.95 1.6 2950.8
Grafica 3 VAPOR SOBRECALENTADO
d) T=500° C H=3450 J/gr
Es vapor sobrecalentado porque sobrepasa la temperatura de saturación que es igual a 373.95° (Si aplica porque está en saturación).
Interpolación para obtener P(Mpa) de 500° C3.5 x=3.75 4.0
Interpolación para obtener V(m^3/kg) de 500° C 
3.5 .09919 3.75 x=0.092815 4.0 .08644 
Interpolación para obtener U(Kj/kg) de 500° C 3.5 3104.5 3.75 x=3102.4 4.0 3100.3
Interpolación para obtener H(Kj/kg) de 500° C 3.5 3451.7 3.75 x=3448.85 4.0 3446
Interpolación para obtener S(Kj/kg*°K) de 500° C
3.5 7.1593 3.75 x=7.12575 4.0 7.0922
Grafica 4 VAPORSOBRECALENTADO
e) P=15 bar V=240 cm^3/gr=0.24m^3/kg
Es vapor sobrecalentado porque el volumen es mayor a los volúmenes establecidos para un líquido comprimido, además teniendo en cuenta la temperatura de saturación de 1.5 Mpa entonces T>Ts
Presiones en Mpa 
1.4 x=1.5 1.6
Interpolación para obtener T(° C)
1.4 195.04 1.5 x=198.2049 1.6 201.37 
Interpolación para obtener H(Kj/Kg) 
1.4 3474.8 
1.5 x=3473.7
1.6 3472.6
Interpolación para obtener U(Kj/kg)
1.4 3121.8
1.5 x=3120.95
1.6 3120.1
Interpolación para obtener S(Kj/Kg*°K)
1.4 7.6047
1.5 x=7.5728
1.6 7.5410
Grafica 5 VAPORSOBRECALENTADO
f) T=150° C V=100 cm^3/gr=0.10 m^3/kg
Es Vapor húmedo porque V queda dentro de Vf y Vg por lo que se trata de una mezcla de líquido-vapor es decir un vapor húmedo. Notamos que no supera la temperatura critica por lo que no es considerado un vapor sobrecalentado. Los volúmenes específicos del líquido saturado= Vf=0.001091 m3/Kg y el volumen especifico del vapor saturado= Vg=0.39248 m3/Kg.
Presiones en Kpa 
450 
x=475
500
Interpolación para obtener H(Kj/Kg)
450 2120.3
475 x=2114.15
500 2108
Interpolación para obtener U(Kj/kg)
450 1934.5
475 x=1927.85
500 1921.2
Interpolación para obtener S(Kj/kg* °K)
450 5.0356
475 x=4.9979
500 4.9603