INTRODUCCION A LA TERMODINAMICA EN INGENIERIA QUIMICA

Lista de símbolos IX Prefacio XV 1 INTRODUCCIÓN 1 1.1 El panorama de la TERMODINÁMICA 1 1.2 Dimensiones y unidades 2 1.3 Medidas de cantidad o tamaño 2 1.4 Fuerza 3 1.5 Temperatura 5 1.6 Presión 6 1.7 Trabajo 8 1.8 Energía 10 1.9 Calor 15 2 LA PRIMERA LEY Y OTROS CONCEPTOS BÁSICOS 21 2.1 Experimentos de Joule 21 2.2 Energía interna 21 2.3 La primera ley de la TERMODINÁMICA 22 2.4 Balance de energía para sistemas cerrados 23 2.5 Estado termodinámico y funciones de estado 26 2.6 Equilibrio 29 2.7 Regia de las fases 29 2.8 El proceso reversible 31 2.9 Procesos con V y P constantes 37 2.10 Entalpía 38 2.11 Capacidad calorífica 40 2.12 Balances de masa y energía para sistemas abiertos 44 3 PROPIEDADES VOLUMETRICAS DE FLUIDOS PUROS 64 3.1 Comportamiento PVT de sustancias puras 64 3.2 Ecuaciones de estado viriales 70 3.4 Aplicación de las ecuaciones viriales 87 3.5 Ecuaciones cubicas de estado 90 3.6 Correlaciones generalizadas para gases 99 3.7 Correlaciones generalizadas para líquidos 109 4 EFECTOS TÉRMICOS 125 4.1 Efectos del calor sensible 125 4.2 Calores latentes de sustancias puras 133 4.3 Calor estándar de reacción 135 4.4 Calor estándar de formación 136 4.5 Calor estándar de combustión 139 4.6 Dependencia con la temperatura de AH° 140 4.7 Efectos térmicos de las reacciones industriales 143 5 LA SEGUNDA LEY DEL A TERMODINÁMICA 159 5.1 Presentación de la segunda ley 160 5.2 Maquinas térmicas 161 5.3 Escalas de temperatura TERMODINÁMICA 163 5.4 Entropía 167 5.5 Cambios de entropía de un gas ideal 170 5.6 Planteamiento matemático de la segunda ley 173 5.7 Balance de entropía para sistemas abiertos 176 5.8 Cálculo del trabajo ideal 181 5.9 Trabajo perdido 185 5.10 La tercera ley de la TERMODINÁMICA 188 5.11 Entropía desde el punto de vista microscópico 188 6 PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE LOS FLUIDOS 199 6.1 Expresiones para la evaluación de una propiedad en fases homogcneas 199 6.2 Propiedades residuales 208 6.3 Las propiedades residuales a partir de ecuaciones de estado 215 6.4 Sistemas de dos fases 220 6.5 Diagramas termodinámicos 225 6.6 Tablas de propiedades TERMODINÁMICAS 226 6.7 Correlaciones generalizadas para la evaluación de una propiedad para gases 230 7 APLICACIONES DE LA TERMODINÁMICA A LOS PROCESOS DE FLU JO 254 7.1 Flujo en conductos de fluidos compresibles 255 7.2 Turbinas (expansores) 268 7.3 Procesos de compresión 273 8 GENERACIÓN DE POTENCIA A PARTIR DEL CALOR 290 8.1 Planta de energía de vapor 291 8.2 Motores de combustión interna 302 8.3 Motores de reacción: motor de propulsión 310 9 REFRIGERACION Y LICUEFACCIÓN M7 9.2 Ciclo de compresión de vapor 318 9.3 La elección del refrigerante 321 9.4 Refrigeración por absorción 323 9.5 La bomba de calor 326 9.6 Proceso de licuefacción 327 10 EQUILIBRIO VAPOR/LÍQUIDO: INTRODUCCIÓN 338 10.1 La naturaleza del equilibrio 338 10.2 Regia de fase. Teorema de Duhem 339 10.3 EVL: Comportamiento cualitativo 341 10.4 Modelos simples para el equilibrio vapor/LÍQUIDO 347 10.5 EVL mediante la ley de Raoult modificada 358 10.6 EVL a partir de las correlaciones del valor K 363 11 TERMODINÁMICA DE SOLUCIONES: TEORÍA 378 11.1 Relación de una propiedad fundamental 378 11.2 Potencial químico y equilibrio de fase 380 11.3 Propiedades parciales 381 11.4 Modelo de mezcla de gas ideal 391 11.5 Fugacidad y coeficiente de fugacidad: especies puras 394 11.6 Fugacidad y coeficiente de fugacidad: especies en solución 401 11.7 Correlaciones generalizadas para el coeficiente de fugacidad 407 11.8 El modelo de solución ideal 411 11.9 Propiedades de exceso 413 12 TERMODINÁMICA DE SOLUCIONES: APLICACIONES 430 12.1 Propiedades de fase líquida a partir de la información de EVL 430 12.2 Modelos para la energía de Gibbs de exceso 446 12.3 Cambios en la propiedad de mezclado 449 12.4 Efectos térmicos de los procesos de mezclado 456 13 EQUILIBRIO EN REACCIÓN QUIMICA 483 13.1 Coordenada de la reacción 484 13.2 Aplicación de criterios de equilibrio a las reacciones químicas 488 13.3 Cambio en la energía de Gibbs estándar y la constante de equilibrio 489 13.4 Efecto de la temperatura en la constante de equilibrio 492 13.5 Evaluación de las constantes de equilibrio 496 13.6 Relación de las constantes de equilibrio con la composición 498 13.7 Conversiones de equilibrio para reacciones únicas 502 13.8 Regia de la fase y teorema de Duhem para sistemas con transformaciones químicas 514 14.4 Equilibrio líquido/líquido (ELL) 581 14.5 Equilibrio vapor/LÍQUIDO/líquido (EVLL) 590 14.6 Equilibrio solido/líquido (ESL) 597 14.7 Equilibrio solido/vapor (ESV) 602 14.8 Equilibrio de adsorción de gases en solidos 606 14.9 Equilibrio osmótico y presión osmótica 621 15 ANÁLISIS TERMODINÁMICO DE PROCESOS 635 15.1 Análisis termodinámico de procesos de flujo en estado estacionario 635 16 INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA MOLECULAR 647 16.1 TEORÍA molecular de los fluidos 647 16.2 Segundos coeficientes viriales a partir de las funciones potenciales 654 16.3 Energía interna de gases ideales: punto de vista microscópico 657 16.4 Propiedades TERMODINÁMICAS y mecánica estadística 660 16.5 Enlace de hidrogeno y complejo de transferencia de carga 662 16.6 Comportamiento de las propiedades de exceso 665 16.7 Bases moleculares para el comportamiento de mezclas 669 16.8 EVL por simulación molecular 672 A Factores de conversión y valores de la constante de los gases 677 B Propiedades de especies puras 679 C Capacidades caloríficas y cambios de propiedad de formación 683 D Programas representativos para computadora 688 D.l Funciones definidas 688 D.2 Solución de problemas de ejemplo con Mathcad® 691 E Tablas de correlación generalizada de Lee/Kesler 695 F Tablas de vapor 712 F.l Interpolación 712 G Diagramas termodinámicos 788 H Metodo UNIFAC 791 I Metodo de Newton 798 Indice de autores 803 Indice analitico 807