1.- Explique ampliamente los tipos de vapor existentes y sus características principales.
Antes que nada, un “Vapor “Vapor”” es un gas imperfecto cerca del estado líquido, líquido, existen una variedad de vapores que se generan en el agua. Además, el vapor tiene algunas características características semejantes semejantes a los gases, puesto que llenan por completo las paredes del recipiente que los contiene. Existen 3 tipos de vapores las cuales son
Vapor Vapor !"medo
El vapor #"medo dice que está conformado con una mínima parte de líquido $ la otra parte de vapor, es decir que es una me%cla #"meda de líquido vapor con un mínimo porcentaje de peso de líquido $ el otro porcentaje de peso de vapor. &u parte líquida es saturada $ la del vapor es tam'i(n saturado. Este tipo de vapor tiene dos propiedades mu$ importantes. )a letra “*” es +alidad, quiere decir que es el porcentaje del peso del vapor. )a letra “” es !umedad, $ quiere decir que es el porcentaje del peso del líquido. *-/
Vapor &aturado o &aturado &eco
Este tipo de vapor está conformado por vapor $ no existe alguna tra%a de líquido, siendo que su temperatura la de saturaci0n saturaci0n que le corresponde corresponde a la presi0n a que se encuentra. &u calidad tiene el valor de la unidad $ la #umedad es cero. * / 1 Energía de la me%cla * 2energía del vapor saturado - $ 2energía del líquido saturado
Vapor Vapor &o'recalentado &o'recal entado
Este tipo de vapor tiene la temperatura del vapor ma$or que la temperatura de saturaci0n saturaci0n que corresponde corresponde a la presi0n que se encuentra del vapor saturado. saturado. Es un vapor sin alguna tra%a de #umedad $ 'ásicamente formado por vapor.
2.- Defina y explique liquido subenfriado o comprimido y liquido saturado.
)íquido &u'enfriado
&e dice dice cuan cuando do la temp temper erat atur ura a del del líqu líquid ido o es meno menorr a su temp temper erat atur ura a de saturaci0n correspondiente a la presi0n a'soluta en que se encuentra del líquido.
)íquido &aturado
&e llama así cuando la temperatura del líquido es igual a la temperatura de saturaci0n que le corresponde a la presi0n a que está sujeto el líquido, es decir cuando entra el líquido está en proceso de e'ullici0n. 3.- Las propiedades calidad y humedad para que y como se utilian.
)a calidad o título en una me%cla, es el porcentaje en peso lo que es vapor
#umedad es el porcentaje en peso de lo que es líquido.
* es la calidad del vapor #"medo, cuando * 1 significa que la #umedad, /, entonces es líquido saturado, cuando 1 $ * /, entonces es vapor saturado. * -/ !.- Explicar los conceptos y como se utilian" #alor $ensible y #alor Latente.
+alor &ensi'le
Es la cantidad de calor que se le agrega a una sustancia 2o se le quita $ se refleja "nicamente en un aumento de temperatura 2o disminuci0n sin producir alg"n cam'io de fase en el estado de la sustancia.
+alor )atente
Es la cantidad de calor que se le agrega a una sustancia 2o se le quita sin producir alg"n cam'io en su temperatura, pero todo el calor a'sor'ido 2o retirado se aplica para un cam'io de fase del estado en el que se encuentra la sustancia.
%.- Los dia&ramas termodin'micos que si&nifican y como se utilian.
)os diagramas termodinámicos son una variedad de los gráficos que llamamos 4nomogramas4. )os nomogramas son gráficos que tienen líneas que muestran soluciones a una serie de ecuaciones. +ada línea del diagrama representa cientos de soluciones para una determinada ecuaci0n. &on una excelente #erramienta empleada por los meteor0logos para entender la atm0sfera $ se emplean esencialmente como una #erramienta para predecir el tiempo severo o'teniendo parámetros de temperatura $ #umedad a trav(s de t(cnicas gráficas. 5ediante este tipo de diagramas se pueden conocer las características termodinámicas de la masa de aire, su grado de esta'ilidad $ pronosticar altura de las nu'es. Estos diagramas nos permiten determinar $ cuantificar
)a esta'ilidad atmosf(rica )as capas de las nu'es )a altura de la tropopausa 6emperatura del topo de viento 7onas frontales +ortante vertical de viento )a u'icaci0n de inversiones t(rmicas )os tipos de precipitaci0n )a altura del nivel de congelamiento
(.- Explicar que si&nifican" #alor sensible del líquido) calor latente de vaporiaci*n) calor sensible de vapor sobrecalentado.
+alor )atente 8e Vapori%aci0n
Es la cantidad de calor que a'sor'e un 9g. de líquido a su temperatura de saturaci0n o e'ullici0n, necesario para cam'iarlo de la fase líquida a vapor totalmente, a la misma temperatura de saturaci0n. +.- Explique c*mo funciona una olla de presi*n.
Este dispositivo 'asa su funcionamiento en el #ec#o de que la temperatura de e'ullici0n de un líquido dependerá de la presi0n a que está sometido, de forma tal que a más presi0n ma$or temperatura. ,.- Explique c*mo sucede los cambios de fase de a&ua.
.-Enumere y explique 1 usos o aplicaciones del vapor de a&ua.
Vapor para +alentamiento
)as aplicaciones de calentamiento para vapor a presi0n positiva se pueden encontrar en plantas procesadoras de alimentos, plantas químicas, $ refinerías solo por nom'rar algunas. El vapor saturado es utili%ado como la fuente de calentamiento para fluido de proceso en intercam'iadores de calor, reactores, re'oilers, precalentadores de aire de com'usti0n, $ otros tipos de equipos de transferencia de calor.
Vapor para :mpulso;5ovimiento
El vapor se usa regularmente para propulsi0n 2así como fuer%a motri% en aplicaciones tales como tur'inas de vapor. )a tur'ina de vapor es un equipo esencial para la generaci0n de electricidad en plantas termoel(ctricas. En un esfuer%o por mejorar la eficiencia, se #an reali%ado progresos orientados al uso del vapor a presiones $ temperaturas a"n ma$ores. Existen algunas plantas
termoel(ctricas que utili%an vapor so'recalentado a <= 5>a a's 23?<= psia, ?/1@+ 2//31@, presi0n supercrítica en sus tur'inas.
Vapor como luido 5otri%
El vapor puede ser usado de igual manera como una fuer%a “motri%” para mover flujos de líquido o gas en una tu'ería. )os e$ectores de vapor son usados para crear el vacío en equipos de proceso tales como las torres de destilaci0n que son utili%adas para purificar $ separar flujos de procesos. )os e$ectores tam'i(n pueden ser utili%ados para la remoci0n continua del aire de los condensadores de superficie, esto para mantener una presi0n de vacío deseada en las tur'inas de condensaci0n 2vacío.
Vapor para Atomi%aci0n
)a atomi%aci0n de vapor es un proceso en donde el vapor es usado para separar mecánicamente un fluido. >or ejemplo, en algunos quemadores, el vapor es in$ectado en el com'usti'le para maximi%ar la eficiencia de com'usti0n $ minimi%ar la producci0n de #idrocar'onos 2#ollín. +alderas $ generadores de vapor que utili%an com'usti'le de petr0leo utili%aran este m(todo para romper el aceite viscoso en pequeBas gotas para permitir una com'usti0n más eficiente. tam'i(n los quemadores 2elevados com"nmente utili%aran la atomi%aci0n de vapor para reducir los contaminantes a la salida.
Vapor para )impie%a
El vapor es usado para limpiar un gran rango de superficies. Cn ejemplo de la industria es el uso del vapor en los sopladores de #ollín. )as calderas que usan car'0n o petr0leo como fuente de com'usti'le de'en estar equipadas con sopladores de #ollín para una limpie%a cíclica de las paredes del #orno $ remover los dep0sitos de la com'usti0n de las superficies de convenci0n para mantener la eficiencia, capacidad $ confia'ilidad de la caldera.
Vapor para !idrataci0n
Algunas veces el vapor es usado para #idratar el proceso mientras se suministra calor al mismo tiempo. >or ejemplo, el vapor es utili%ado para la #idrataci0n en la producci0n del papel, así que ese papel que se mueve en los rollos a gran velocidad no sufra rupturas microsc0picas. Dtro ejemplo son los molinos de 'olitas. +ontinuamente los molinos que producen las 'olitas de alimento para animales utili%an in$ecci0ndirecta de vapor tanto para calentar como para proporcionar contenido de agua adicional al que es suministrado en la secci0n de acondicionamiento del molino.
Vapor para !umidificaci0n
5uc#as grandes instalaciones industriales $ comerciales, especialmente en climas más fríos, utili%an vapor saturado a 'aja presi0n como la fuente de calor
predominante para calentamiento interior estacional. )as 'o'inas !VA+, normalmente com'inadas con #umidificadores de vapor, son el equipo usado para el acondicionamiento del aire, para comfort interno, preservaci0n de registros $ li'ros, $ de control de infecciones. +uando se calienta el aire frío por las 'o'inas de vapor, la #umedad relativa del aire gotea, $ entonces de'erá ser ajustada a los niveles normales en adiciona una in$ecci0n controlada de vapor seco saturado en la línea inferior del flujo de aire. 1.- #*mo se utilia las tablas de vapor saturado a ba/a presi*n y cu'l es su utilidad.
Cna ta'la de vapor saturado es una #erramienta indispensa'le para cualquier ingeniero que tra'aja con vapor. 6ípicamente es usada para determinar la temperatura de saturaci0n del vapor a partir de la presi0n del vapor o viceversa, presi0n a partir de la temperatura de saturaci0n del vapor. Además de presi0n $ temperatura, estas ta'las usualmente inclu$en otros valores relacionados tales como entalpía específica 2# $ volumen específico 2v.
//. Explique c0mo se comporta la temperatura de saturaci0n de acuerdo con la presi0n en que se encuentra el líquido. /<. Explique c0mo se comporta el calor latente de vapori%aci0n con la presi0n correspondiente a la condici0n de estado. /3. Explique c0mo se comporta el volumen especifico del vapor en funci0n de la presi0n correspondiente a su presi0n. /F. Ctili%ando la ta'la de vapor saturado a 'aja presi0n resuelve los siguientes pro'lemas
Kg
:.
&e tiene un vapor a una presi0n manom(trica de /<
cm
2
, determinar
sus propiedades termodinámicas. ::.
&e tiene un vapor en un recipiente sujeto a presi0n con una calidad de GH I Kg
$ a una presi0n de H
:::.
cm
2
determinar sus propiedades termodinámicas.
&e tiene una caldera pirotu'ular de 'aja presi0n que produce <=11 9g de vapor, vapor #"medo a una calidad de JH I con agua de alimentaci0n que entra a la caldera de JG K+.
L+uánto consume termodinámicoM.
de
di(sel
en
una #oraM
6race
su
diagrama
