>	restart;#"m4_p15"

Se trata de calcular ciertas propiedades termodinámicas del dióxido de carbono a 3 MPa y 300 K a partir de dos fuentes de datos: su diagrama p-h, y el modelo de estados correspondientes (MEC). Se pide:

a) Calcular la densidad.

b) Calcular la presión de vapor a esa temperatura y la temperatura de vaporización a esa presión.

c) Calcular la capacidad térmica a presión constante y los coeficientes de dilatación, de compresibilidad y de Joule-Thomson.

d) Calcular la variación de energía interna, entalpía, entropía y función de Gibbs respecto al estado de 0,4 MPa y 300 K.

Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su:="CO2":dat:=[p1=3e6*Pa_,T1=300*K_];

Esquema:

>

>

Eqs. constit.:

>	gdat:=get_gas_data(su):get_pv_data(su):c[p,polyn]:=get_cp_data(su):c[p,polyn,T1]:=evalf(subs(T=T1,dat,c[p,polyn])):'c[p,polyn,T1]'=evalf(%,2);'c[p,polyn,T1]'=evalf(subs(gdat,c[p,polyn,T1]/M),3);c[p,gas]:=subs(gdat,c[p]);dat:=op(dat),gdat,Const,SI2,SI1:

NOTA: el MEC necesita ser completado con el c[p] de gas ideal (e.g. el c[p,polyn]).

a) Calcular la densidad.

>	rho_data:=63*kg_/m_^3;pR_:=subs(dat,p1/p[cr]):'pR'=evalf(%,2);TR_:=subs(dat,T1/T[cr]):'TR'=evalf(%,2);Z_:=0.85;rho_MEC:=p/(Z*R*T);rho_MEC_:=subs(Z=Z_,T=T1,p=p1,dat,rho_MEC):'rho_MEC'=evalf(%,3);

b) Calcular la presión de vapor a esa temperatura y la temperatura de vaporización a esa presión.

>	pv300Kdata:=6.7e6*Pa_:'pv300Kdata'=evalf(%/(1e6*Pa_/MPa_));Tv3MPadata:=260*K_;TRv04MEC:=0.875;Tv3MPaMEC:=TRv04MEC*subs(dat,T[cr]);pR98:='no_directamente_legible';pR98:=exp(6*(1-1/'TR_'));pv300KMEC:=pR98*subs(dat,p[cr]):'pv300KMEC'=evalf(%/(1e6*Pa_/MPa_));

c) Calcular la capacidad térmica a presión constante y los coeficientes de dilatación, de compresibilidad y de Joule-Thomson.

>

cp_id_tabla:=subs(gdat,c[p]);cp_data:=evalf((800e3-755e3)/(320-280))*J_/(kg_*K_);cp_MEC:=c[p_id]-2*R*TR*Int(ZT,lnpR)-R*TR^2*Int(ZTT,lnpR);cp27301:=840*J_/(kg_*K_);cp300_id:=evalf(subs(gdat,c[p,polyn,T1]/M));alpha_data:=evalf((-1/rho_data)*(60-80)*(kg_/m_^3)/((315-270)*K_));alpha_id:=evalf(subs(dat,1/T1),2);kappa_data:=(1/rho_data)*(60-80)*(kg_/m_^3)/((2.5e6-3.6e6)*Pa_);kappa_id:=subs(dat,kg_=Pa_*s_^2*m_,1/p1);mu_JT_data:=(320-280)*K_/((5e6-1.5e6)*Pa_);

d) Calcular la variación de energía interna, entalpía, entropía y función de Gibbs respecto al estado de 0,4 MPa y 300 K.

>	Dh_data:=(780e3-817e3)*J_/kg_;Ds_data:=(4050-4800)*J_/(kg_*K_);Du:=subs(dat,(Dh_data-subs(dat,p1)/rho_data-0.4e6/7.5*J_/kg_));Dg:=subs(dat,(Dh_data-T1*Ds_data));

>	pbaja:=0.4e6*Pa_;pR04:=pbaja/subs(dat,p[cr]);Dh_MEC:=subs(dat,-(4.5-0.5)*(J_/(mol_*K_))*T[cr]/M);Ds_MEC:=evalf(subs(dat,m_^2=J_*s_^2/kg_,(-R*ln(p1/pbaja)-(3-0.5)*(J_/(mol_*K_))/M)));Du:=subs(dat,(Dh_MEC-(p1/rho_MEC_-pbaja/(7.5*kg_/m_^3))));Dg:=subs(dat,(Dh_MEC-T1*Ds_MEC));

>