Saturación
En termodinámica, el término saturación define una condición en la que puede existir una mezcla de vapor y líquido a una temperatura y presión determinadas. La temperatura a la que comienza a producirse vaporización (ebullición) para una presión determinada se denomina temperatura de saturación o punto de ebullición . La presión a la que comienza a producirse vaporización (ebullición) para una temperatura dada se denomina presión de saturación.
Cuando la calidad del vapor es igual a 0, se denomina estado líquido saturado (monofásico). Por otro lado, cuando la calidad del vapor es igual a 1, se denomina estado de vapor saturado o vapor seco (monofásico). Entre estos dos estados, hablamos de la mezcla vapor-líquido o vapor húmedo (mezcla de dos fases). A presión constante, una adición de energía no cambia la temperatura de la mezcla, pero la calidad del vapor y el volumen específico cambian.
Los parámetros en los que se produce la saturación de agua se tabulan en las llamadas ” tablas de vapor “. En estas tablas, las propiedades básicas y clave, como la presión, la temperatura, la entalpía, la densidad y el calor específico, se tabulan a lo largo de la curva de saturación vapor-líquido en función de la temperatura y la presión.
Ver también: Tablas de vapor
Por ejemplo: en el presurizador de reactores de agua a presión, la temperatura de saturación es de aproximadamente 350 ° C, pero esto corresponde a la presión de 16,4 MPa, que debe mantenerse en el circuito primario. Para una sustancia pura hay una relación definida entre la presión de saturación y la temperatura de saturación. Cuanto mayor es la presión, mayor es la temperatura de saturación. La representación gráfica de esta relación entre temperatura y presión en condiciones saturadas se llama curva de presión de vapor y se puede ver en el diagrama de fase del agua . Este diagrama se muestra en la figura.
Diagrama de fase del agua.
Fuente: wikipedia.org CC BY-SA
Entalpía específica de vapor húmedo
La entalpía específica de agua líquida saturada (x = 0) y vapor seco (x = 1) se puede recoger de las mesas de vapor. En caso de vapor húmedo , la entalpía real se puede calcular con la calidad del vapor, x, y las entalpías específicas de agua líquida saturada y vapor seco:
h húmedo = h s x + (1 – x) h l
dónde
h húmedo = entalpía de vapor húmedo (J / kg)
h s = entalpía de vapor “seco” (J / kg)
h l = entalpía de agua líquida saturada (J / kg)
Como se puede ver, el vapor húmedo siempre tendrá una entalpía más baja que el vapor seco.
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