Vapor y gas.
La distinción entre vapor y gas es meramente histórica Vapor y gas son un mismo estado de la materia: el estado gaseoso.
Vapor es un gas en estado cercano a la licuefacción.
Gas como contrapuesto al vapor, es un gas en estado alejado de su licuefacción.
Una sustancia se podrá llamar tanto más gas, cuanto mayor aproximación cumpla con la ecuaciòn de los gases ideales.
pv =RT
En la siguiente figura del diagrama pv del anhídrido carbónico CO2, se observa la diferencia entre las diversas isotermas, en la zona de vapor recalentado las isotermas son muy próximas a hipérbolas equiláteras, mientras que en las proximidades de la licuefacción se desvían fuertemente.
Diagrama pv del CO2
El mas importante de todos los vapores industriales es el vapor de agua, que es el fluido de trabajo en las turbinas de vapor de las centrales Termoeléctricas, a continuación se dan algunas definiciones importantes.
Vaporización: tránsito de una sustancia del estado líquido al estado gaseoso. La vaporización presenta dos formas: evaporación y ebullición
Evaporación: vaporización que tiene lugar a cualquier temperatura en la superficie libre del líquido, como el del agua, contenida en un recipiente a la atmósfera y a la temperatura ordinaria se evapora poco a poco hasta pasar íntegramente a la atmósfera
Ebullición: vaporización que, para cada presión, tiene lugar a una temperatura bien determinada, y se produce no solamente en la superficie libre sino en el interior del líquido. El proceso de ebullición se realza con adición de calor.
Condensación: tránsito de una sustancia del estado gaseoso al estado líquido, si la presión no varia, el proceso de condensación tiene lugara temperatura constante.
Sublimación y desublimación: tránsito de una sustancia de estado sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido o viceversa.
Temperatura de saturación: temperatura de ebullición para una presión determinada.
Presión de saturación: presión de ebullición para una temperatura determinada.
Vapor saturado húmedo: mezcla bifásica de vapor y líquido a la temperatura de saturación correspondiente a la presión de la mezcla.
Calidad o título de vapor x: relación másica entre la masa de vapor mg y la masa de la mezcla líquido vapor m.
x = mg/m
Para el vapor saturado seco: x =1 y para líquido saturado sin vapor: x = 0. La calidad de vapor oscila entre [0,1].
Grado de humedad y: relación másica entre la masa del líquido y la de la mezcla m.
y = mf/m
siendo la masa total de la mezcla: m = mg + mf
se tendrá:
y = 1 - x
El estado del vapor húmedo se determina por dos propiedades independientes: la temperatura ( o la presión) y otra cualquiera propiedad, por ejemplo la calidad del vapor.
Vapor sobrecalentado: vapor a una temperatura superior a la temperatura de saturación correspondiente a la presión que se encuentra:
Grado de sobrecalentamiento: incremento de temperatura entre la temperatura de sobresaturación a una presión determinada y la temperatura actual del vapor sobrecalentado.
Calentamiento del agua a presión constante (p = 1.013 bar)
Diagrama pv del vapor de agua.
Diagrama de fases del vapor de agua en el plano pv
