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Calor Sensible
TERMODINÁMICA
AVANZADA
!
Unidad I: Propiedades y Leyes
de la Termodinámica
Definición de calor sensible:
Calor que se manifiesta por diferencia de
temperatura.
(Q) P = "H
Q = "H = nCˆ P "T
dH = C P dT
• Calor sensible
• Calor latente
!
2
Q = "H =
!
8/21/10
Rafael Gamero
1
# nC
P
dT
!
8/21/10
!
Trayectorias del calor sensible
P
2
dT
En las tablas
termodinámicas:
1
"H = m( h2 # h1 )
P2
2
# n(a + bT + cT
1
8/21/10
!
2
+ dT 3 ) dT
P1
Rafael Gamero
Tc
T2
Vapor
Líq.
T1
3
8/21/10
T2
T1 Líq.
Liq-vap
!
Pc
P4
Pc
!
"H =
T
T4
Tc
C P = a + bT + cT 2 + dT 3 + ....
!
2
Calor Sensible
Con correlaciones para Cp:
P
T1 + T2
2
Rafael Gamero
Calor Sensible
# nC
Tm =
donde:
1
!
"H =
Cˆ P = C p (Tm )
con:
!
V
Rafael Gamero
P2
Vapor
P1
Liq-vap
V
4
Calor Latente
!
Calor Latente
Definición de calor latente:
Calor que se manifiesta por cambio de fase.
Es decir, es calor involucrado en la evaporación
y la condensación.
Ocurre a presión y temperatura constante.
!
Ecuaciones de cálculo del calor latente:
P
P2
P
Pc
(Q) P = "H
"H v = m#v
P2
"H v = n#v
P1
En las tablas
termodinámicas:
!
!
8/21/10
"H v = mh fg = m( hg # h f )
!
Rafael Gamero
Ecuación de Clapeyron
Pc
T2
dPs
"
"P
= v = v 2s
dT T#Vv RT
Líq.
Vapor
P1
Vapor
Líq.
T1
T1
T2
Ps: Presión de saturación
!v: Calor latente de vaporización
T: Temperatura (K)
R: Constante de gases
"V : Cambio de volumen molar
T
!
Liq-vap
V
De la ecuación de Clapeyron se derivan las expresiones de presión de vapor como
!
la ecuación de Clausius-Clapeyron y la ecuación de Antoine.
5
8/21/10
Rafael Gamero
6
!
Calor Latente
!
Ecuaciones de cálculo del calor latente:
Ecuación de Riedel para
calor latente normal
Ecuación de Watson para
diferentes condiciones
"n 1.092( ln Pc #1.013)
=
R
Tn
0.930 # Trn
0.38
"2 $ 1# Tr2 '
=&
)
"1 % 1# Tr1 (
Tn: Punto de ebullición normal (K)
!n: Calor latente de vaporización
Pc: Presión crítica (bar)
Trn: Temperatura reducida normal
R: Constante de gases
!
8/21/10
Calor Latente
!
Rafael Gamero
Trayectorias del calor latente
P
T
T4
Pc
P2
!1: Calor latente de vaporización
de referencia
!2: Calor latente de vaporización
Tr1: Temperatura reducida de refencia
Tr2: Temperatura reducida
P1
Tc
T2
Vapor
Líq.
T1
8/21/10
T2
T1 Líq.
Liq-vap
7
Pc
P4
Tc
V
Rafael Gamero
P2
Vapor
P1
Liq-vap
V
8
Calor Sensible y Calor Latente
!
Calor Sensible y Calor Latente
Si un proceso incluye cambio de temperatura y cambio de
fase:
Trayectorias del calor sensible + calor latente
P
Q=
Tb
T2
" nC P f dT + #H v (Tb ) +
" nC
T1
Pg
dT
Tb
Pc
!
Tb: Punto de ebullición (K)
!b: Calor latente de vaporización a la
temperatura de ebullición
P2
P1
!
8/21/10
Rafael Gamero
Tc
T2
Vapor
Líq.
T1
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8/21/10
T2
T1 Líq.
Liq-vap
La expresión puede ser también másica.
Pc
P4
Tc
Con:
"H v (Tb ) = n#b
T
T4
V
Rafael Gamero
P2
Vapor
P1
Liq-vap
V
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