Informe 3

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Laboratorio de Termodinámica
Lab Nº3 Identificación en diagramas
Fecha de entrega: 11 de mayo de 2020
Nelson Bósquez 6-722-615
Janzel Villalaz 8-948-1860
Daniel González 8-940-1289
César Castrejón 8-957-453
I. Introducción
Cuando una sustancia se expone a distintos cambios en sus propiedades, como son presión,
temperatura o volumen, este puede cambiar de estado, de manera que su apariencia física
cambia, pero su composición química permanece igual, esto sucede con sustancias que se
conocen como puras, las cuales son las más comunes a la hora de trabajar en el campo de la
termodinámica. Una sustancia puede presentarse en sus tres estados al mismo tiempo en un
punto exacto, pero es necesario encontrar los valores necesarios en sus propiedades para
alcanzar ese punto, y de igual manera puede sobrepasar un punto donde alguno de sus estados
se presente de manera saturada dentro de una región.
II. Desarrollo de la experiencia
En esta experiencia se busca enunciar las propiedades intensivas (Presión y temperatura) y
comprobar su reacción con la propiedad extensiva del volumen y determinar qué tipo de
proceso se presente, ya sea Isobárico, Isotérmico o Isocórico. A partir de los conocimientos
propuestos por el profesor elaboraremos e interpretamos gráficos P vs v y T vs v para conocer
la condición de estas sustancias y el porcentaje de error que puedan llegar a presentar durante
la realización del laboratorio.
III. Análisis de los resultados
III.1 Análisis de tablas
Tabla #1
TABLA #1
Estado región P(kPa) T(°C) v(m3/kg) x(%)
1 Vapor saturado 12500 327.9 0.013491 1
2 Liquido saturado 8254.41 275 0.0135 0
3 Mezla liquido vapor saturado 3000 233.85 8.18E-03 10.644
4 Vapor sobrecalentado 4420 275.27 0.0484 .
5 Mezla liquido vapor saturado 295.9 295.9 0.018114 2.782
6 Vapor sobrecalentado 8100 333.27 0.027824 .
7 Liquido saturado 9000 233.86 1.21E-03 0
Llenando la Tabla #2
1.
P= 750 psia
T= 615.4 °F
Interpolaciones:
Presión:
A 700 psia: A 800 psia:
Temperatura Volumen específico Temperatura Volumen específico
600 0.79332 600 0.67799
615.4 0.81152 615.4 0.69487
650 0.85242 650 0.73279
Presión Volumen específico
700 0.81152
750 0.7532
800 0.69487
Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

1 vapor sobrecalentado 750 615.4 0.7532 -----
2.
T= 566.5 °F
x= 100%
Temperatura Presión
560 1132.7
566.5 1193.475
570 1226.2
Temperatura Volumen (Vf) Temperatura Volumen (Vg)
560 0.02207 560 0.38740

566.5 0.02240 566.5 0.35509
570 0.02242 570 0.355339
Volumen Específico:
𝑣 − 𝑣𝑓
𝑥=
𝑣𝑔 − 𝑣𝑓
𝑣 = 𝑥(𝑣𝑔 − 𝑣𝑓 ) + 𝑣𝑓
𝑣 = (1)(0.35509 − 0.02240) + (0.02240)
𝒑𝒊𝒆𝟑
𝒗 = 𝟎. 𝟑𝟓𝟓𝟎𝟗
𝒍𝒃𝒎

2 vapor saturado 1193.475 566.5 0.35509 100
3.
P= 1000 psia
T= 450 °F
A partir de la tabla de líquido comprimido:
𝒑𝒊𝒆𝟑
𝒗 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟗𝟑𝟒𝟕
𝒍𝒃𝒎
𝒙 = 𝟎%

3 líquido comprimido 1000 450 0.019347
4.
V= 0.02043 pie^3⁄lbm
X= 66.94%
4 mezcla saturada 1395.45 583.86 0.2043 66.94
5.
P= 1430 psia
V= 0.3299 pie^3⁄lbm
Volumen
Presión Volumen específico Presión
específico
1250 0.37894 1250 0.37894
1430 0.30906 1430 0.30906
1500 0.28189 1500 0.28189
Temperatura Volumen específico
600 0.30906
620.699 0.3299
650 0.35940

5 vapor sobrecalentado 1430 620.699 0.3299
6.
T= 510.91 °F
V= 0.3648 pie^3⁄lbm
A partir de la tabla de agua saturada
𝑷 = 𝟕𝟒𝟒. 𝟏𝟏 𝒑𝒔𝒊𝒂
𝒑𝒊𝒆𝟑
𝒗𝒇 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟎𝟔𝟕
𝒍𝒃𝒎
𝒑𝒊𝒆𝟑
𝒗𝒈 = 𝟎. 𝟔𝟏𝟒𝟖𝟗
𝒍𝒃𝒎
Calidad:
𝑣 − 𝑣𝑓
𝑥= × 100%
𝑣𝑔 − 𝑣𝑓
0.3648 − 0.02067
𝑥= × 100%
0.61489 − 0.02067
𝒙 = 𝟓𝟕. 𝟗𝟏𝟐𝟗%

6 mezcla saturada 744.11 510.91 0.3648 57.9129
7. P= 300 psia
V= 0.2042 pie^3⁄lbm 𝑣 − 𝑣𝑓
𝑥= × 100%
A partir de la tabla de agua saturada 𝑣𝑔 − 𝑣𝑓
𝑻 = 𝟒𝟏𝟕. 𝟑𝟓 °𝑭 0.2042 − 0.01865
𝒑𝒊𝒆𝟑 𝑥= × 100%
1.5435 − 0.01865
𝒗𝒇 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟖𝟔𝟓 𝒙 = 𝟏𝟐. 𝟏𝟔𝟖𝟒%
𝒍𝒃𝒎
𝒑𝒊𝒆𝟑
𝒗𝒈 = 𝟏. 𝟓𝟒𝟑𝟓
𝒍𝒃𝒎

7 mezcla saturada 300 417.35 0.2042 12.1684
Tabla de resultado con tablas del Cengel 7ma edición

1 vapor sobrecalentado 750 615.4 0.7532 ----
2 vapor saturado 1193.475 566.5 0.35509 100
3 líquido comprimido 1000 450 0.019347 ----
4 mezcla saturada 1395.45 583.86 0.2043 66.94
6 mezcla saturada 744.11 510.91 0.3648 57.9129
7 mezcla saturada 300 417.35 0.2042 12.1684
Tabla de resultado con TermoGrafv5.7

2 vapor saturado 1192.47 566.5 0.36483 100
3 líquido comprimido 1000 450 0.019373 ----
4 mezcla saturada 1407.99 587.935 0.2043 66.94
6 mezcla saturada 749.974 510.91 0.3648 58.441
7 mezcla saturada 300 417.348 0.2042 12.15
III.2 Preguntas de desarrollo
1. ¿Los valores obtenidos con las tablas de propiedades son similares a los obtenidos
mediante TermoGraf V5.7? Explique las posibles causas de las diferencias en caso
de encontrarlas y calcule un porcentaje de error promedio entre datos calculados
con las tablas y con el software.
Si, los valores obtenidos son similares entre si. La diferencia entre los valores se debe posiblemente a
las operciones matemáticas que se utlizan en ambos casos, puede que sean diferentes y por el tema del
redondeo.
ESTADO REGIÓN % DE ERROR PROMEDIO
1 vapor sobrecalentado 0.488582%
2 vapor saturado 1.329379%
3 líquido comprimido 0.134388%
4 mezcla saturada 0.384468%
5 vapor sobrecalentado 0.144998%
2. Identificar todas las combinaciones de estados que representen (aunque sea de

manera aproximada) procesos isotérmicos, isobáricos e isocóricos. Márquelas en los
diagramas obtenidos, utilizando las herramientas disponibles en TermoGraf V5.7
Las combinaciones entre los estados serian:
Sistema internacional:
• Estado 1 a Estado 2 – Isocórico
• Estado 2 a Estado 4 – Isotermo
• Estado 3 a Estado 7 – Isotermo
Sistema Ingles:
• Estado 1 a Estado 6 – Isobaro
3. Atendiendo a lo que nos indica el Postulado de Estado, ¿Los estados en que se da

una propiedad específica y la calidad de la sustancia cumplen con dicho Postulado?
Explique.
Si cumplen con el postulado, a pesar de que TermoGraf no permite colocar el estado ingresando los
datos, es posible conseguir el estado mediante ubicación manual.
Conclusiones
Conseguir herramientas que ayuden a facilitar la compresión de ciertos termas de
termodinámica es esencial y TermoGraf es una herramienta sumamente eficiente y confiable
para gráficos termodinámicos, también debemos tener en cuenta que al momento de hacer
operaciones matemáticas que incluyan números con decimales y más en termodinámica que
muchas veces son variaciones decimales la que separan distintos aspectos o situaciones, hay
que ser muy riguroso con las reglas de redondeo o cifras significativas para que el porcentaje
de error que se tenga al final sea el mas mínimo.
Bibliografía
http://termograf.unizar.es/

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A 700 psia: A 800 psia:

Temperatura Volumen específico Temperatura Volumen específico

600 0.79332 600 0.67799

615.4 0.81152 615.4 0.69487

650 0.85242 650 0.73279

Presión Volumen específico

Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

Temperatura Volumen (Vf) Temperatura Volumen (Vg)

560 0.02207 560 0.38740

Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

Temperatura Volumen específico

Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

Estado Región P (psia) T(°F) v(pie^3⁄lbm) x (%)

Tabla de resultado con tablas del Cengel 7ma edición

Tabla de resultado con TermoGrafv5.7

2. Identificar todas las combinaciones de estados que representen (aunque sea de

3. Atendiendo a lo que nos indica el Postulado de Estado, ¿Los estados en que se da

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