Instituto Universitario Politécnico“Santiago Mariño”Extensión COL. Sede CabimasProfesor: Ing. Ricardo RodríguezUnidad Curricular: Termodinámica II

FORMULAS BÁSICAS DE TERMODINÁMICA

Conversión entre escalas de temperatura.

T (K) = T (ºC) + 273.15T (R) = T (ºF) + 459.67

T (R) = 1.8 T (K)T (ºF) = 1.8 T (ºC) + 32

Tipos de Procesos Termodinámicos.

Proceso Isentalpico: Proceso donde la Entalpia permanece constante.Proceso Isotérmico: Proceso donde la Temperatura permanece constante.Proceso Isobárico: Proceso donde la Presión permanece constante.Proceso Isentrópico: Proceso adiabático internamente reversible donde la entropía es constante.Proceso Isométrico: Proceso donde el Volumen específico permanece constante.

Formula de Entalpia: h = u + Pv (Kj/Kg)

Valor de mezcla: yfg = yg - yf donde y es igual a (v, h, u, s)

Calidad: x=mg

mt

=y− y f

y fg

Vapor sobrecalentado

P<Psat a una temperatura dadaT>Tsat a una presión daday>yg a una presión o temperatura dada

Liquido Comprimido

P>Psat a una temperatura dadaT<Tsat a una presión daday<yf a una presión o temperatura dada

Observación: Cuando se trabaja con el liquido comprimido obtener los valores de energía interna y el de volumen especifico como liquido saturado a la temperatura dada, y = yf a la temperatura dada.

Entalpia de liquido comprimido: h = hf@t + v f (P – Psat)

Calores específicos variables:

A Volumen Constante

u2−u1=∫1

2

Cv(T )dt

A Presión Constante

h2−h1=∫1

2

Cp(T )dt

Calores específicos constantesu2−u1=C v (T2−T1) A Volumen Constante

h2−h1=C p(T 2−T1) A Presión Constante

Relación de entre calores específicos.

Cp = Cv + R K= Cp/Cv

Transferencia de calor por unidad de masa:

q=Qm

Ecuación de un gas en estado ideal:

P=RvT

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FORMULAS BÁSICAS DE TERMODINÁMICA

Relación de un gas ideal en dos estados diferentes:

P1 v1T 1

=P2 v2T2

Proceso Isentrópico de gases ideales

Cuando el calor especifico es constante

T2T1

=( v1v2 )

k−1

T2T1

=( P2P1 )

k −1k

P2

P1

=( v1v2 )

k

Para Calores específicos variables

P2

P1

=Pr2

Pr1

v2v1

=vr2

vr1

Salida de trabajo neto en una maquina térmica

Wneto,sal = Qen – Qsal = Qsal – Went = QH – QL

Eficiencia de una maquina térmica

ηtermica=W neto , sal

Qen

=1−Qsal

Qen

Entrada de trabajo neto en refrigeradores y bombas de calor

Wneto,en = QH – QL

Coeficiente de rendimiento de un refrigerador

COPR=QL

W neto, en

Coeficiente de rendimiento de una Bomba de Calor

COPBC=QH

W neto ,en

Eficiencia adiabática de una turbina

ηturbina=h1−h2a

h1−h2 s

Eficiencia adiabática de un Compresor

ηcompresores=h2 s−h1h2a−h1

Donde:

T = TemperaturaT (K) = Temperatura en grados Kelvin.T (ºC) = Temperatura en grados centígrados.T (ºF) = Temperatura en grados Fahrenheit.T(R) = Temperatura en grados Rankine.h = Entalpia.u = Energía Interna.P = Presión. v = Volumen especifico.s = Entropía.mg = Masa del vapor.mt = Masa total.Subíndice g: estado de vapor.Subíndice f: estado de líquido.

Subíndice fg: estado de mezcla.Subíndice 1: estado InicialSubíndice 2: estado FinalCv = Calor especifico a volumen constante.Cp = Calor especifico a presión constante.k = relación de calores específicos.Pr = Presión Relativa.vr = Volumen especifico relativo.Wneto,sal = Trabajo neto efectuado por una maquina térmica.Qen = Transferencia de calor entrante.Qsa = Transferencia de calor saliente.Went = Entrada de trabajo.

QH = Transferencia de calor desde un cuerpo de alta temperatura.QL = Transferencia de calor desde un cuerpo de baja temperatura.h2a= Valor de la Entalpia en el estado de salida para un proceso real.h2 s= Valor de la Entalpia en el estado de salida para un proceso isentrópico.