> restart;#"m4_p16"

Se trata de comparar el cálculo de entropías del vapor de agua por el método de sustancias caloríficamente perfectas (datos: Tfusión, Teb, hlv,Teb, cp,liq, cp,vap, M) con los datos de las tablas o gráficos. En particular, tomando como referencia el estado líquido en el punto triple, se pide:
a) Determinar la presión en el estado de referencia aproximándola a la presión de vapor a la temperatura de fusión, y compararla con el valor tabulado.
b) Determinar la entalpía de vaporización en el punto triple, a partir de los datos, y compararla con el valor tabulado.
c) Calcular la entropía del vapor en el estado triple directamente a partir de la del líquido en el estado triple y compararla con el valor tabulado.
d) Calcular la entropía del vapor en el estado triple a partir de la del líquido en el estado triple siguiendo un camino con cambio de fase a presión ambiente.

Datos:

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

> su:="H2O":

Esquema:

> `:=`(Sistemas, [fluido])

> `:=`(Estados, [1, 2])

Eqs. constit.:

> gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):get_pv_data(su):dat:=gdat,ldat,Const,SI2,SI1:

a) Determinar la presión en el estado de referencia aproximándola a la presión de vapor a la temperatura de fusión, y compararla con el valor tabulado.

> T[tr_]:=subs(dat,T[f]);p[tr]=p[v](T[tr]);eq6_4;eq6_41;p[tr_Antoine]:=subs(dat,evalf(pv(T[tr_])));p[tr_Tables]:=subs(dat,p[tr]);

`:=`(T[tr_], `+`(`*`(273., `*`(K_))))

p[tr] = p[v](T[tr])

p = `*`(p[0], `*`(exp(`+`(`-`(`/`(`*`(h[lv], `*`(`+`(`/`(1, `*`(T)), `-`(`/`(1, `*`(T[0])))))), `*`(R)))))))

p = `*`(p[u], `*`(exp(`+`(A, `-`(`/`(`*`(B), `*`(`+`(C, `/`(`*`(T), `*`(T[u]))))))))))

`:=`(p[tr_Antoine], `+`(`*`(612.6787576, `*`(Pa_))))

`:=`(p[tr_Tables], `+`(`*`(611, `*`(Pa_))))

i.e. el acuerdo es perfecto.

b) Determinar la entalpía de vaporización en el punto triple, a partir de los datos, y compararla con el valor tabulado.

> hlv_Tb_Tables:=subs(dat,h[lv0]):'hlv_Tb_Tables'=evalf(%/(1e6*J_/MJ_));hlv_Tf_Tables:=2.5*MJ_/kg_;hlv_Tf_linear:=hlv(T);hlv_Tf_linear_:=subs(dat,T=T[tr_],dat,hlv(T)):'hlv_Tf'=evalf(%/(1e6*J_/MJ_));

hlv_Tb_Tables = `+`(`/`(`*`(2.257, `*`(MJ_)), `*`(kg_)))

`:=`(hlv_Tf_Tables, `+`(`/`(`*`(2.5, `*`(MJ_)), `*`(kg_))))

`:=`(hlv_Tf_linear, `+`(h[lv0], `*`(`+`(c[p], `-`(c)), `*`(`+`(T, `-`(T[b]))))))

hlv_Tf = `+`(`/`(`*`(2.4854560, `*`(MJ_)), `*`(kg_)))

i.e. el acuerdo es perfecto.

c) Calcular la entropía del vapor en el estado triple directamente a partir de la del líquido en el estado triple y compararla con el valor tabulado.

> s[v](T[tr])=s[l](T[tr])+s[lv](T[tr]);s[l](T[tr])=0;s[lv](T[tr])='h[lv](T[tr])/T[tr]';sv_tr_:='hlv_Tf_linear_/T[tr_]';sv_tr_:=hlv_Tf_linear_/T[tr_];sv_tr_Tablas:=9.156e3*J_/(kg_*K_);

s[v](T[tr]) = `+`(s[l](T[tr]), s[lv](T[tr]))

s[l](T[tr]) = 0

s[lv](T[tr]) = `/`(`*`(h[lv](T[tr])), `*`(T[tr]))

`:=`(sv_tr_, `/`(`*`(hlv_Tf_linear_), `*`(T[tr_])))

`:=`(sv_tr_, `+`(`/`(`*`(9104.234432, `*`(J_)), `*`(kg_, `*`(K_)))))

`:=`(sv_tr_Tablas, `+`(`/`(`*`(9156., `*`(J_)), `*`(kg_, `*`(K_)))))

i.e. el acuerdo es bastante bueno.

d) Calcular la entropía del vapor en el estado triple a partir de la del líquido en el estado triple siguiendo un camino con cambio de fase a presión ambiente.

> sv_tr_:=sv(T,p);sv_tr_:=evalf(subs(dat,T=T[tr_],p=p[tr_Antoine],dat,m_^2=J_/kg_*s_^2,sv(T,p)));

`:=`(sv_tr_, `+`(`*`(c, `*`(ln(`/`(`*`(T[b]), `*`(T[f]))))), `/`(`*`(h[lv0]), `*`(T[b])), `*`(c[p], `*`(ln(`/`(`*`(T), `*`(T[b]))))), `-`(`*`(R, `*`(ln(`/`(`*`(p), `*`(p0))))))))

`:=`(sv_tr_, `+`(`/`(`*`(9113.883920, `*`(J_)), `*`(kg_, `*`(K_)))))

i.e. el acuerdo mejora un poco.

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