viernes, 5 de junio de 2009

FACTOR DE COMPRESIBILIDAD Z

El factor de compresibilidad Z, es un factor de corrección, que se introduce en la ecuación de estado de gas ideal para modelar el comportamiento de los gases reales, los cuales se pueden comportar como gases ideales para condiciones de baja presión y alta temperatura, tomando como referencia los valores del punto crítico, es decir, si la temperatura es mucho más alta que la del punto crítico, el gas puede tomarse como ideal, y si la presión es mucho más baja que la del punto crítico el gas también se puede tomar como ideal.
La desviación de un gas respecto de su comportamiento ideal se hace mayor cerca del punto crítico.
Remitiéndonos a la sección de Gases Ideales tenemos:
Introduciendo el factor de corrección Z:

Por lo tanto:

El factor Z también se puede entender como:

Donde
vactual: volumen específico que se tiene del gas.
videal: volumen específico del gas tomado de la ec. de gas ideal.

Significado del valor de Z
Si el valor de Z es igual a 1 esto indica que el gas se comporta como ideal. Si el valor de Z es mayor o menor que 1 el gas se comporta como un gas real. Mientras mas grande sea la desviación del valor de Z con respecto a 1, mayor es la desviación del comportamiento respecto al comportamiento ideal del gas.
Normalización de la temperatura y la presión
Los gases se comportan de forma similar a temperaturas y presiones normalizadas respecto a sus temperaturas y presiones críticas. Es decir, Z es aproximadamente igual a la misma presión y temperatura reducidas para todos los gases.
Presión Reducida Temperatura Reducida Volumen específico Pseudorreducido Donde R=Rp: es decir, la constante particular del gas.
La carta o gráfica de compresibilidad generalizada de Nelson-Obert
Esta grafica es sumamente útil para determinar las propiedades de los gases bajo condiciones no ideales. Relaciona los valores de Z, Pr (presión reducida), Tr (temperatura reducida) y vr (volumen específico pseudorreducido).

26 comentarios:

  1. GRACIAS POR LA INFORMACIÒN SUMINISTRADA. DEJO PRESENCIA DE LENTRADA AL GRUPO DE ESTA SEMANA.
    MIGUEL REBOLLEDO.
    CI:11.989.944
    SECCIÒN:001-N
    UNEFA GUACARA

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  2. muy buena informacion muchas gracias, esto ayuda a entender la asignatura de una manera sencilla

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  3. Buenas Tardes

    Muy Buena la informacion publicada sirve para conocer yprofuncdizar un poco mas

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  4. RICHARD GONZALEZ10/6/09 19:33

    buenas noches profesor, es Richard gonzalez de la la seccion 01 mecanica, el material esta bueno pero hay que profundizar mas en clases.

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  5. Alexander Vásquez10/6/09 19:36

    Buenas noches profesor, mi asistencia al Blog, excelente el video de entropía.
    Alexander Vasquez
    G001/N

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  6. MUY BUENA LA INFORMACION.. Y LOS VIDEOS EXCELENTE.. DEJO MI ASISTENCIA AL BLOG
    JOSE FERNANDEZ CI 19790460
    ING MECANICA 5TO SEMESTRE

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  7. Buenas noches , espero se encuentren bien la presente tiene como finalidad dejar evidencia de mi asistencia

    Saludos

    Jennifer Jaramillo
    Secciòn 01
    Ing. Mecanica

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  8. hola muy buenas noches aqui dejo constancia de mi asistencia.
    Ruben Aguilar

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  9. Alexander Vasquez16/6/09 12:29

    Buenas tardes profesor, dejo constancia de asistencia al Blog.
    atte Alexander Vasquez
    G001/N

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  10. GRACIAS POR LA INFORMACIÒN SUMINISTRADA. DEJO PRESENCIA DE LENTRADA AL GRUPO DE ESTA SEMANA.
    RONALD DAVILA.
    CI:16289264
    SECCIÒN:001-N
    UNEFA GUACARA

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  11. buenas Noches profesor Le confirmo mi asistencia a la clase asistida

    Harry Cortez
    G-001-N

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  12. DEJO PRESENCIA DE LA ENTRADA AL GRUPO DE ESTA SEMANA EN CURSO.

    MIGUEL REBOLLEDO
    CI:11.989.944
    SECCION:001-N
    UNEFA GUACARA

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  13. rojas joan
    dejo mi asistencia y notifico que estiy llevando mas a fondo el desarrollo de este tema

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  14. felix perez

    dejo mi asistencia de la hora asistida

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  15. RICHARD GONZALEZ22/6/09 11:01

    Primera asistencia de la semana 13 Richard Gonzalez ci 12148316 seccion 01

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  16. Buenas tardes Profesor Dejo constancia de mi asistencia para la hora asistida de la semana 12 de ronald davila, C.I. 16289264 Seccion G-001-N

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  17. Buenas tardes profesor. dejo constancia de mi asistencia al grupo.Muchas gracias.

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  18. hola muy buenas tardes aqui dejo mi asistencia

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  19. hola, profesor no se, si se pueda dejar dos asistencias el mismo dia y la misma hora? de todos modos voy a dejar mi comentario.

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  20. hola muy buenas tardes aqui dejo mi asistencia de la semana.

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  21. JENNIFER JARAMILLO28/10/09 22:51

    Buenas noches a todos como de costumbre dejo evidencia de mi asistancia correspondiente a esta semana

    saludos
    Jennifer

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  22. Asistencia. emanuel reboso 18.868.246 g-002-n

    aca buenas noches muchas gracias pòr la informacion de verdad que me ha hecho de gran ayuda.

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  23. bewunas tardes , al encontrar la temperatura reducida y la presion reducida como me ubico dentro de la grafica las abscisas son la presion y las ordenadas son la temepratura??? por favor ayuda

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  24. Muy buen aporte!! ahora me queda mas claro todo y facil de explicar!

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    1. una ayuda con respecto al comportamiento del gas real en una grafica z vs p por al decir que z es mayor a uno el comport es real y si es menor el comport también es real

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CONTENIDO DE TERMODINAMICA II

OBJETIVO GENERAL
Resolver problemas del área térmica por medio de la aplicación de las leyes y conceptos fundamentales de la termodinámica.

SINOPSIS DE CONTENIDO
Con esta asignatura se complementan los conocimientos adquiridos en Termodinámica I profundizando en la aplicación de las leyes fundamentales de termodinámica para la resolución de problemas en el área térmica. La asignatura consta de cinco (5) unidades:
UNIDAD 1: Gases reales y relaciones termodinámicas.
UNIDAD 2: Combustión.
UNIDAD 3: Ciclos de potencia.
UNIDAD 4: Psicrometría.
UNIDAD 5: Ciclos de refrigeración.

ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS GENERALES
· Diálogo Didáctico Real: Actividades presenciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas.
· Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante.

CONTENIDO DE TERMODINAMICA II

UNIDAD 1: GASES REALES Y RELACIONES TERMODINÁMICAS

1.1 Gases reales: Comportamiento PVT. Cartas generalizadas.
1.2 Relaciones termodinámicas: Relación de Maxwell. Ecuación de Clapeyron. Cambio de energía interna, entalpía y entropía para mezcla de gases ideales. Fugacidad

UNIDAD 2: COMBUSTIÓN

2.1 Combustión: Combustibles, tipos y propiedades. Proceso de combustión. Análisis de los productos de la combustión. Entalpia de formación. Primera ley aplicada a procesos de combustión. Temperatura de flama adiabática. Entalpía y energía interna de calor de reacción combustión. Segunda ley aplicada a procesos de combustión. Consideraciones acerca de los procesos reales de combustión.

UNIDAD 3: CICLOS DE POTENCIA

3.1 Ciclos de potencia: Ciclos de potencia: Ciclo Rankine, ciclo de recalentamiento, ciclo regenerativos, ciclo Otto, ciclo Diesel, ciclos sobrealimentados, ciclo Brayton, ciclo Brayton con regeneración, ciclo de turbina de gas con múltiples etapas de compresión, con interenfriamiento, y expansión con recalalentamiento ciclo de impulso por reacción.


UNIDAD 4: PSICOMETRÍA

4.1 Mezcla aire-vapor de agua y sus propiedades: modelo simplificado. Primera ley aplicada a mezcla “aire – vapor de agua”. Procesos psicrométricos más comunes: calentamiento sensible, saturación adiabática, calentamiento, enfriamiento, proceso adiabático, secado adiabático. Temperatura de bulbo húmedo y de bulbo seco. Mezclas reales y propiedades pseudo-críticas. Diagrama psicrométrico. Procesos sobre diagrama psicrométrico.

UNIDAD 5: CICLOS DE REFRIGERACIÓN

5.1 Ciclo de refrigeración por compresión de un vapor. Ciclo de refrigeración por absorción de amoníaco. Ciclo de aire de refrigeración.

Contenido de la Materia Termodinamica I

OBJETIVO GENERALAplicar las leyes fundamentales de la termodinámica en el estudio de los sistemas termodinámicos.- SINOPSIS DE CONTENIDOEsta asignatura introduce al estudiante en el análisis de los sistemas termodinámicos mediante la aplicación de las leyes fundamentales de la termodinámica. La asignatura se divide en seis (6) unidades que se especifican a continuación:
UNIDAD 1: Definiciones y conceptos fundamentales.
UNIDAD 2: Propiedades termodinámicas.
UNIDAD 3: Gases ideales.
UNIDAD 4: Calor y trabajo.
UNIDAD 5: Primera ley de la termodinámica.
UNIDAD 6: Segunda ley de la termodinámica.

contenido de la materia termodinamica

UNIDAD 1: DEFINICIONES Y CONCEPTOS FUNDAMENTALES
La termodinámica desde el punto de vista de energía y entropía. Estudio de la materia desde el punto de vista macroscópico. Enfoque macroscópico de la termodinámica. Conceptos de sistema continuo. Dimensiones primarias y secundarias. Sistemas de unidades. Sistemas Internacional (SI), Sistema Inglés de Ingeniería. Sistema Métrico de Ingeniería. Sistema y volumen de control. Propiedades y estados de una sustancia. Proceso y ciclo.

UNIDAD 2: PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
Conceptos termodinámicos de presión y temperatura. Ley cero de la termodinámica. Escala de temperatura. Volumen específico. Sustancia pura. Conceptos fundamentales sobre equilibrio de fases de una sustancia pura. Propiedades de una sustancia compresible simple. Compresibilidad isobárica e isotérmica. Energía interna. Entalpía. Calores específicos a presión y volumen constante. Uso de tablas y gráficos de propiedades termodinámicas.

UNIDAD 3: GASES IDEALES
Ecuación de gas ideal. Gases ideales. Mezcla de gases ideales. Ley de Boyle. Ley de Charles. Ley de Avogadro. Experimento de Joule. Ecuaciones de estado para gases densos. Gases reales. Factor de compresibilidad. Ecuación de Van Walls. Ecuación de Radlich y Kwong. Ecuación de Beattie-Bridgeman.

UNIDAD 4: CALOR Y TRABAJO
Definición de Trabajo. Unidad de trabajo. Expresiones de trabajo para sistemas con límite móvil, tanto termodinámicos como de otra clase. Definición de calor. Comparación entre calor y trabajo.

UNIDAD 5: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Primera Ley de la termodinámica para un sistema que sigue un ciclo. Aplicación de la Primera Ley para sistemas cerrados constante. Procesos Isotérmicos. Procesos Adiabáticos. Procesos Politrópicos. Primera Ley para sistemas abiertos. Procesos de flujo permanente. Primera Ley para un volumen de control. Procesos de estado estable y flujo estable. Procesos de estado uniforme y flujo uniforme.

UNIDAD 6: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Máquinas térmicas y refrigeradoras. Postulados de Kelvin-Plank. Teorema de Claussius. Procesos reversibles y factores que le afectan. Ciclo de Carnot. Concepto de entropía. Diagramas temperatura-entropía. Proceso isoentrópico. Relación de la entropía con otras propiedades termodinámicas. Relaciones isoentrópicas para gases perfectos. Segunda Ley de la termodinámica. Aplicación de la Segunda Ley a sistemas cerrados. Cambios de entropía en sistemas cerrados durante procesos irreversibles. Producción de entropía. Principios de incremento de la entropía. Aplicaciones de la Segunda Ley a un volumen de control.

BIBLIOGRAFÍA

·Cengel, Y. y Boles, M. (2006) Termodinámica. Quinta Edición. Mc Graw-Hill.
· Faires, V. Termodinámica. Uteha.
· Holman J.P. Termodinámica. Mc Graw-Hill.
· J Keenan, J. y Keyes, G. Tabla de Gases John Wiley and Sons Inc.
· Keenan, J. y Keyes, G. Propiedades Termodinámicas del Vapor de Agua. John Wiley and Sons Inc.
· Keenan, J. y Keyes, G. Tablas de Vapor. John Wiley and Sons Inc.· Somtag, R y Van Wylen, G.
Introducción a la Termodinámica Clásica y Estadística. Limusa.
Van Wylen, G.. Fundamentos de Termodinámicas. Limusa.