Un gráfico de entalpía-entropía , también conocido como gráfico H - S o diagrama de Mollier , traza el calor total contra la entropía, [1] que describe la entalpía de un sistema termodinámico . [2] Un gráfico típico cubre un rango de presión de 0,01 a 1000 bar y temperaturas de hasta 800 grados Celsius . [3] Muestra entalpía en términos de energía interna , presión y volumen usando la relación (o, en términos de entalpía específica , entropía específica y volumen específico , ).
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/2/2e/HS-Wasserdampf_engl.png/220px-HS-Wasserdampf_engl.png)
Historia
El diagrama se ha creado en 1904, cuando Richard Mollier representa el calor total [4] H contra de la entropía S . [5] [1]
En la Conferencia de Termodinámica de 1923 celebrada en Los Ángeles se decidió nombrar, en su honor, como "diagrama de Mollier" cualquier diagrama termodinámico utilizando la entalpía como uno de sus ejes. [6]
Detalles
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/f/fa/Mollier_enthalpy_entropy_chart_for_steam_-_US_units.svg/220px-Mollier_enthalpy_entropy_chart_for_steam_-_US_units.svg.png)
En el diagrama, se trazan las líneas de presión constante, temperatura constante y volumen, por lo que en una región de dos fases, las líneas de presión constante y temperatura coinciden. [7] Por tanto, las coordenadas del diagrama representan la entropía y el calor . [8]
El trabajo realizado en un proceso sobre ciclos de vapor está representado por la longitud de h , por lo que puede medirse directamente, mientras que en un diagrama T – s debe calcularse usando la relación termodinámica entre propiedades termodinámicas. [1]
En un proceso isobárico , la presión permanece constante, por lo que la interacción del calor es el cambio de entalpía. [2]
En un proceso isentálpico , la entalpía es constante. [2] Una línea horizontal en el diagrama representa un proceso isentálpico .
Una línea vertical en el gráfico h – s representa un proceso isentrópico . El proceso 3-4 en un ciclo Rankine es isentrópico cuando se dice que la turbina de vapor es ideal. Entonces, el proceso de expansión en una turbina se puede calcular fácilmente usando el gráfico h – s cuando el proceso se considera ideal (que es el caso normalmente cuando se calculan entalpías, entropías, etc. calculado considerando la eficiencia isentrópica de la turbina de vapor utilizada.)
Las líneas de fracción de sequedad constante ( x ), a veces llamadas calidad , se dibujan en la región húmeda y las líneas de temperatura constante se dibujan en la región sobrecalentada. [3] X da la fracción (en masa) de sustancia gaseosa en la región húmeda, el resto son gotas de líquido coloidal . Por encima de la línea gruesa, la temperatura está por encima del punto de ebullición y la sustancia seca (sobrecalentada) es solo gas.
En general, estos gráficos no muestran los valores de volúmenes específicos ni las entalpías de agua saturada a presiones del orden de las experimentadas en los condensadores de una central térmica . [3] Por lo tanto, el gráfico solo es útil para cambios de entalpía en el proceso de expansión del ciclo de vapor. [3]
Aplicaciones y uso
Se puede utilizar en aplicaciones prácticas como el malteado , para representar el sistema grano-aire-humedad. [9]
Los datos de propiedad subyacentes del diagrama de Mollier son idénticos a los de un diagrama psicrométrico . A primera vista, puede parecer poco parecido entre los gráficos, pero si el usuario gira un gráfico noventa grados y lo mira en un espejo, el parecido es evidente. Las coordenadas del diagrama de Mollier son la entalpía hy la relación de humedad x . La coordenada de entalpía está sesgada y las líneas de entalpía constante son paralelas y están espaciadas uniformemente.
Ver también
- Diagramas termodinámicos
- Línea de contorno
- Diagrama de fases
Referencias
- ^ a b c R. K. Rajput (2009), Termodinámica de ingeniería , Serie Infinity Science / Serie de ingeniería (3 ed.), Jones & Bartlett Learning, p. 77, ISBN 978-1-934015-14-8, consultado el 25 de junio de 2010
- ^ a b c YVC Rao (2004), Introducción a la termodinámica , Universities Press, p. 70, ISBN 978-81-7371-461-0, consultado el 25 de junio de 2010
- ^ a b c d TD Eastop, A. Mcconkey (15 de marzo de 1993), Termodinámica aplicada para tecnólogos en ingeniería (5 ed.), Longman, ISBN 978-0-582-09193-1
- ^ "calor total" se utiliza de forma equivalente a "entalpía", un término acuñado sólo después de 1904, y en un uso más amplio de c. la década de 1920.
- ^ Mollier, R. (20 de febrero de 1904). "Neue Diagramme zur technischen Wärmelehre" [Nuevos gráficos para termodinámica de ingeniería]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (en alemán). 48 (8): 271-275.
- ^ Ver:
- Mollier, R. (8 de septiembre de 1923). "Ein neues Diagramm für Dampfluftgemische" [Un nuevo diagrama para mezclas de aire y vapor de agua]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (en alemán). 67 : 869–872.
- Traducción en inglés: Mollier, Richard (diciembre de 1923). "Un nuevo diagrama para mezclas de aire y vapor de agua". Ingeniería Mecánica . 45 : 703–705.
- ^ YVC Rao (2001), Termodinámica , Universities Press, pág. 113, ISBN 978-81-7371-388-0, consultado el 25 de junio de 2010
- ^ Robert CH Heck (2008), The Steam Engine and Turbine - Un libro de texto para universidades de ingeniería , Read Books, ISBN 978-1-4437-3134-8, consultado el 25 de junio de 2010
- ^ Dennis Edward Briggs (1998), Maltas y maltas , Springer, p. 499, ISBN 978-0-412-29800-4, consultado el 25 de junio de 2010