{"id":50591,"date":"2020-01-19T16:33:03","date_gmt":"2020-01-19T15:33:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-el-vapor-humedo-definicion\/"},"modified":"2020-01-19T16:39:42","modified_gmt":"2020-01-19T15:39:42","slug":"que-es-el-vapor-humedo-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-vapor-humedo-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el vapor h\u00famedo? – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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El vapor h\u00famedo se caracteriza por la calidad del vapor, que var\u00eda de cero a la unidad.\u00a0Las propiedades del vapor h\u00famedo se tabulan en las llamadas tablas de vapor.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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Vapor h\u00famedo<\/h2>\n

\"h\u00famedo-vapor-vapor-l\u00edquido-mezcla-min\"<\/a>El vapor h\u00famedo<\/strong>\u00a0se caracteriza por la\u00a0calidad<\/strong>\u00a0del\u00a0vapor<\/strong>\u00a0, que var\u00eda de cero a la unidad – intervalo abierto (0,1).\u00a0Cuando la calidad del vapor es igual a 0, se denomina estado l\u00edquido saturado (monof\u00e1sico).\u00a0Por otro lado, cuando la calidad del vapor es igual a 1, se denomina estado de vapor saturado o vapor seco (monof\u00e1sico).\u00a0Entre estos dos estados<\/strong>\u00a0, hablamos\u00a0de la mezcla vapor-l\u00edquido<\/strong>\u00a0o\u00a0vapor h\u00famedo<\/strong>\u00a0(mezcla de dos fases).\u00a0A presi\u00f3n constante, una adici\u00f3n de energ\u00eda no cambia la temperatura de la mezcla, pero la calidad del vapor y el volumen espec\u00edfico cambian.\u00a0En el caso de\u00a0seco<\/em>vapor (100% de calidad), contiene el 100% del calor latente disponible a esa presi\u00f3n.\u00a0El agua l\u00edquida saturada, que no tiene calor latente y, por lo tanto, tiene un 0% de calidad, solo contendr\u00e1\u00a0calor\u00a0sensible<\/em>\u00a0.<\/p>\n

\"termodin\u00e1mica<\/a>
Ciclo de Rankine – Termodin\u00e1mica como ciencia de conversi\u00f3n de energ\u00eda<\/figcaption><\/figure>\n

T\u00edpicamente, la mayor\u00eda de\u00a0las plantas de energ\u00eda nuclear<\/strong>\u00a0opera\u00a0turbinas de vapor de condensaci\u00f3n de etapas m\u00faltiples<\/strong>\u00a0.\u00a0En estas turbinas, la etapa de alta presi\u00f3n recibe vapor (este vapor es vapor casi saturado – x = 0.995 – punto C en la figura) desde un generador de vapor y lo expulsa al separador-recalentador de humedad (punto D).\u00a0El vapor debe recalentarse para evitar da\u00f1os que puedan ocasionar a las aspas de la turbina de vapor el vapor de baja calidad.\u00a0El recalentador calienta el vapor (punto D) y luego el vapor se dirige a la etapa de baja presi\u00f3n de la turbina de vapor, donde se expande (punto E a F).\u00a0El vapor agotado est\u00e1 a una presi\u00f3n muy por debajo de la atmosf\u00e9rica, y est\u00e1 en un estado parcialmente condensado (punto F), t\u00edpicamente de una calidad cercana al 90%.<\/p>\n

Entalp\u00eda espec\u00edfica de vapor h\u00famedo<\/strong><\/h2>\n

La\u00a0entalp\u00eda espec\u00edfica<\/a>\u00a0de agua l\u00edquida saturada<\/strong>\u00a0(x = 0) y\u00a0vapor seco<\/strong>\u00a0(x = 1) se puede recoger de las mesas de vapor.\u00a0En caso de\u00a0vapor h\u00famedo<\/strong>\u00a0, la\u00a0entalp\u00eda<\/a>\u00a0real\u00a0se puede calcular con la calidad del vapor,\u00a0x,<\/em>\u00a0y las entalp\u00edas espec\u00edficas de agua l\u00edquida saturada y vapor seco:<\/p>\n

h\u00a0<\/em>h\u00famedo<\/sub><\/em>\u00a0= h\u00a0<\/em>s<\/sub><\/em>\u00a0x + (1 – x) h\u00a0<\/em>l<\/sub><\/em><\/p>\n

d\u00f3nde<\/em><\/p>\n

h\u00a0<\/em>h\u00famedo<\/sub><\/em>\u00a0= entalp\u00eda de vapor h\u00famedo (J \/ kg)<\/em><\/p>\n

h\u00a0<\/em>s<\/sub><\/em>\u00a0= entalp\u00eda de vapor “seco” (J \/ kg)<\/em><\/p>\n

h\u00a0<\/em>l<\/sub><\/em>\u00a0= entalp\u00eda de agua l\u00edquida saturada (J \/ kg)<\/em><\/p>\n

Como se puede ver, el vapor h\u00famedo siempre tendr\u00e1 una entalp\u00eda m\u00e1s baja que el vapor seco.<\/p>\n

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Entrop\u00eda espec\u00edfica de vapor h\u00famedo<\/span><\/h2>\n

Del mismo modo, la entrop\u00eda espec\u00edfica del agua l\u00edquida saturada (x = 0) y el vapor seco (x = 1) se puede recoger de las mesas de vapor.\u00a0En caso de vapor h\u00famedo, la entrop\u00eda real se puede calcular con la calidad del vapor,\u00a0<\/span>x,<\/span><\/em>\u00a0y las entrop\u00edas espec\u00edficas de agua l\u00edquida saturada y vapor seco:<\/span><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>h\u00famedo<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= s\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0x + (1 – x) s\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n

d\u00f3nde<\/span><\/em><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>h\u00famedo<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= entrop\u00eda de vapor h\u00famedo (J \/ kg K)<\/span><\/em><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= entrop\u00eda de vapor “seco” (J \/ kg K)<\/span><\/em><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= entrop\u00eda de agua l\u00edquida saturada (J \/ kg K)<\/span><\/em><\/p>\n

Volumen espec\u00edfico de vapor h\u00famedo<\/span><\/h2>\n

Del mismo modo, el volumen espec\u00edfico de agua l\u00edquida saturada (x = 0) y vapor seco (x = 1) puede recogerse de las mesas de vapor.\u00a0En caso de vapor h\u00famedo, el volumen espec\u00edfico real se puede calcular con la calidad del vapor,\u00a0<\/span>x,<\/span><\/em>\u00a0y los vol\u00famenes espec\u00edficos de agua l\u00edquida saturada y vapor seco:<\/span><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>h\u00famedo<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= v\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0x + (1 – x) v\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n

d\u00f3nde<\/span><\/em><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>h\u00famedo<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= volumen espec\u00edfico de vapor h\u00famedo (m\u00a0<\/span><\/em>3<\/span><\/sup><\/em>\u00a0\/ kg)<\/span><\/em><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= volumen espec\u00edfico de vapor “seco” (m\u00a0<\/span><\/em>3<\/span><\/sup><\/em>\u00a0\/ kg)<\/span><\/em><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= volumen espec\u00edfico de agua l\u00edquida saturada (m\u00a0<\/span><\/em>3<\/span><\/sup><\/em>\u00a0\/ kg)<\/span><\/em><\/p>\n

Ejemplo:<\/span><\/strong><\/p>\n

Una etapa de alta presi\u00f3n de la turbina de vapor funciona en estado estacionario con condiciones de entrada de 6 MPa, t = 275.6 \u00b0 C, x = 1 (punto C).\u00a0El vapor sale de esta etapa de la turbina a una presi\u00f3n de 1,15 MPa, 186 \u00b0 C yx = 0,87 (punto D).\u00a0Calcule la diferencia de entalp\u00eda entre estos dos estados.<\/span><\/p>\n

La entalp\u00eda para el estado C puede seleccionarse directamente de las mesas de vapor, mientras que la entalp\u00eda para el estado D debe calcularse utilizando la calidad del vapor:<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>1, h\u00famedo<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0=<\/span><\/em><\/strong>\u00a02785 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2, h\u00famedo<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2, s<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0x + (1 – x) h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2, l<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\u00a0= 2782.\u00a00.87 + (1 – 0.87).\u00a0790 = 2420 + 103 =<\/span>\u00a02523 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

\u0394h = 262 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Calidad de vapor – Fracci\u00f3n de sequedad<\/span><\/h2>\n

\"h\u00famedo-vapor-vapor-l\u00edquido-mezcla-min\"<\/a>Como se puede ver en el\u00a0<\/span>diagrama de fases del agua<\/span><\/strong>\u00a0, en las regiones de dos fases (p. Ej., En el borde de las fases vapor \/ l\u00edquido), solo la temperatura establecida establecer\u00e1 la presi\u00f3n y la presi\u00f3n espec\u00edfica establecer\u00e1 la temperatura.\u00a0Pero estos par\u00e1metros no definir\u00e1n el volumen y la entalp\u00eda porque necesitaremos conocer la\u00a0<\/span>proporci\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0relativa\u00a0de las dos fases<\/strong>\u00a0presentes.<\/span><\/p>\n

La\u00a0<\/span>fracci\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0masa<\/strong>\u00a0del vapor en una regi\u00f3n de vapor l\u00edquido de dos fases se denomina\u00a0<\/span>calidad<\/span><\/strong>\u00a0del\u00a0vapor<\/strong>\u00a0(o fracci\u00f3n de sequedad),\u00a0<\/span>x<\/span><\/em>\u00a0, y se obtiene mediante la siguiente f\u00f3rmula:<\/span><\/p>\n

\"calidad<\/a><\/p>\n

El valor de la calidad var\u00eda de\u00a0<\/span>cero a la unidad<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Aunque se define como una relaci\u00f3n, la calidad se da con frecuencia como un porcentaje.\u00a0Desde este punto de vista, distinguimos entre tres tipos b\u00e1sicos de vapor.\u00a0Debe agregarse, en x = 0, estamos hablando del\u00a0<\/span>estado l\u00edquido saturado<\/span><\/strong>\u00a0(monof\u00e1sico).<\/span><\/p>\n