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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

108 

Balances de masa y energía 

mientras  se  absorbe  ese  calor  tanto  la  presión  como  la  temperatura  permanecen  constantes. 

Entonces, el calor aportado es: 

 

Q = m*c 

p líq

*ΔT

 líq

 + 

m*λ 

vap

 + m*c 

p vap

*ΔT 

vap 

 

Dado que en el proceso de cambio de fase se mantienen constantes la temperatura y la presión, 

resulta  útil  definir  una  variable  que  determine  el  estado  del  sistema  en  un  punto  intermedio  del 

cambio de fase. La variable más utilizada para ello es el título o calidad del vapor (x), definido como 

la relación entre la masa de vapor y la masa total del sistema en cambio de fase. Una propiedad 

menos usada es el grado de humedad del vapor (y) que es la relación entre la masa del líquido y 

la masa total del sistema formado por una mezcla líquido 

– vapor en equilibrio. 

 

x = m 

V

 / m = m 

V

 / (m 

V

 + m 

L

y = m 

L

 / m = m 

L

 /(m 

V

 + m 

L

x + y = 1 

 

Con el título del vapor y la presión o temperatura de saturación queda completamente determinado 

el estado de un sistema dentro de la zona de cambio de fase. El valor de cualquier magnitud para 

un vapor húmedo se puede poner en función del título y del valor correspondiente a los estados de 

líquido  y  de  vapor  saturado.  Por  ejemplo,  para  el  volumen  específico  se  obtiene  la  siguiente 

relación: 

 

v = V / m = (V

V

 + V

L

) / m = (m 

V

*v

V

 + m

L

*v

L

) / m = (m

V

 /m)*v

V

 + (m

L

 /m)*v

L

 = x*v

V

 + (1 

– x)*v

 

Es obvio que a partir de esa relación puede calcularse el título de un vapor húmedo conociendo el 

volumen específico y los valores correspondientes a los estados saturados: 

 

x = (v 

– v

L

) / (v

V

 

– v

L

). 

 

Esto mismo se puede desarrollar con cualquier magnitud específica. 

 

Existen  tablas  que  contienen  las  propiedades  termodinámicas  de  vapores  de  las  diferentes 

sustancias utilizadas en la industria: agua, amoniaco, dióxido de carbono, freones, etc. Estas tablas 



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