Calculadora de tablas de vapor
Consulta las propiedades del agua y el vapor sin hojear tablas impresas. Introduce una temperatura o presión para vapor saturado, una presión y una temperatura para vapor sobrecalentado o agua comprimida, o una presión con título, entalpía o entropía, y obtén todas las propiedades calculadas con la formulación industrial IAPWS-IF97.
Última actualización:
°C o °F, según las unidades elegidas
0% = líquido saturado, 100% = vapor saturado seco
kJ/kg (SI) o Btu/lb (US)
kJ/kg·K (SI) o Btu/lb·°F (US)
Cómo usar Calculadora de tablas de vapor
- Elige lo que conoces: una temperatura o presión de saturación, presión + temperatura, o presión + título, entalpía o entropía.
- Elige las unidades (SI o US) y si tu presión es absoluta o manométrica.
- Introduce los valores; los resultados se actualizan mientras escribes, o pulsa Calcular propiedades.
- Lee la propiedad principal y la lista completa: entalpía, entropía, volumen, energía interna, título y fase.
- Usa las tablas bajo los resultados para ver puntos de saturación cercanos o toda la isobara, y descárgalas en CSV.
Cómo se calculan las propiedades del vapor
Esta calculadora implementa las ecuaciones IAPWS-IF97 directamente en tu navegador. El agua líquida (región 1) y el vapor (región 2) usan una energía libre de Gibbs adimensional g(p, T); todas las demás propiedades salen de sus derivadas, por ejemplo v = ∂g/∂p, h = g − T·∂g/∂T y s = −∂g/∂T. Cerca del punto crítico (región 3, por encima de 350 °C y unos 165 bar) se usa una energía libre de Helmholtz f(ρ, T) y se despeja la densidad para tu presión. La línea de ebullición (región 4) es una ecuación cuadrática en una temperatura transformada que da psat(T) y Tsat(p) sin iteración.
Para el vapor húmedo, cada propiedad es una mezcla ponderada por masa de líquido saturado (f) y vapor saturado (g): h = hf + x·hfg, donde x es el título. Despejando, x = (h − hf) ÷ hfg da la sequedad del vapor a partir de una entalpía medida, por ejemplo tras un calorímetro de estrangulamiento.
Estado de referencia: la energía interna y la entropía del agua líquida saturada en el punto triple (0.01 °C) son cero, la misma convención que usan las tablas de vapor publicadas en SI y US. Los valores US son los resultados SI convertidos con 1 kJ/kg = 0.42992 Btu/lb y 1 kJ/kg·K = 0.23885 Btu/lb·°F.
Vapor saturado: referencia rápida
| Presión (bar abs) | Tsat (°C) | vg (m³/kg) | hf (kJ/kg) | hfg (kJ/kg) | hg (kJ/kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.01 | 6.97 | 129.1833 | 29.3 | 2484.4 | 2513.7 |
| 0.05 | 32.88 | 28.1863 | 137.8 | 2423.0 | 2560.8 |
| 0.1 | 45.81 | 14.6706 | 191.8 | 2392.1 | 2583.9 |
| 0.5 | 81.32 | 3.2401 | 340.5 | 2304.7 | 2645.2 |
| 1 | 99.61 | 1.6940 | 417.4 | 2257.5 | 2674.9 |
| 1.01325 | 99.97 | 1.6733 | 419.0 | 2256.5 | 2675.5 |
| 2 | 120.21 | 0.8857 | 504.7 | 2201.6 | 2706.2 |
| 3 | 133.53 | 0.6058 | 561.5 | 2163.4 | 2724.9 |
| 5 | 151.84 | 0.3748 | 640.2 | 2107.9 | 2748.1 |
| 7 | 164.95 | 0.2728 | 697.1 | 2065.6 | 2762.7 |
| 10 | 179.89 | 0.1943 | 762.7 | 2014.4 | 2777.1 |
| 15 | 198.30 | 0.1317 | 844.7 | 1946.3 | 2791.0 |
| 20 | 212.38 | 0.09958 | 908.6 | 1889.8 | 2798.4 |
| 30 | 233.86 | 0.06666 | 1008.4 | 1794.9 | 2803.3 |
| 40 | 250.36 | 0.04978 | 1087.4 | 1713.5 | 2800.9 |
| 50 | 263.94 | 0.03945 | 1154.5 | 1639.7 | 2794.2 |
| 100 | 311.00 | 0.01803 | 1407.9 | 1317.6 | 2725.5 |
| 150 | 342.16 | 0.01034 | 1610.2 | 1000.7 | 2610.9 |
| 200 | 365.75 | 0.00586 | 1827.1 | 584.3 | 2411.4 |
Valores calculados con el mismo código IF97 que la calculadora. Observa cómo el calor latente (hfg) disminuye al subir la presión: por eso el vapor de baja presión aporta más calor por kilogramo al condensar, mientras que el de alta presión es más compacto para distribuir.
Consejos prácticos
- Calentar con vapor: el calor útil es sobre todo el calor latente hfg. El vapor con un 90% de título aporta solo cerca del 90% de ese calor, así que el vapor húmedo reduce el rendimiento del intercambiador de calor y provoca erosión.
- Trabajo de la turbina: una turbina ideal se expande a entropía constante. Usa el modo presión + entropía con la entropía de entrada y la presión de escape para hallar la entalpía y el título ideales del escape; la caída de entalpía es el trabajo ideal por kilogramo.
- Vapor flash: cuando el condensado caliente baja a una presión menor, la fracción que se revaporiza es (hf,high − hf,low) ÷ hfg,low.
- Manométrica vs absoluta: una lectura de 0 psig en el manómetro de la caldera equivale a unos 14.7 psia, donde el agua hierve a 212 °F (100 °C a 1.01325 bar).
Preguntas frecuentes
¿Qué es una tabla de vapor?
Una tabla de vapor recoge las propiedades termodinámicas del agua y el vapor, como presión, temperatura, volumen específico, entalpía y entropía, en muchos estados. Los ingenieros la usan para dimensionar calderas, turbinas, intercambiadores de calor y purgadores de vapor. Esta calculadora obtiene los mismos valores al momento con las ecuaciones IAPWS-IF97 en lugar de interpolar tablas impresas.
¿Qué es IAPWS-IF97?
IAPWS-IF97 es la Formulación Industrial 1997 para las propiedades termodinámicas del agua y el vapor, publicada por la Asociación Internacional para las Propiedades del Agua y el Vapor. Divide el rango agua/vapor en regiones con sus propias ecuaciones: región 1 para líquido, región 2 para vapor, región 3 cerca del punto crítico y región 4 para la línea de saturación. Es el estándar usado en ingeniería de centrales eléctricas y de procesos.
¿Cuál es la entalpía del vapor saturado a 10 bar?
A 10 bar absolutos (1 MPa) el agua hierve a unos 179.9 °C. El líquido saturado tiene unos 762.7 kJ/kg y el vapor saturado seco unos 2,777 kJ/kg, así que el calor latente liberado al condensar es de unos 2,014 kJ/kg.
¿Qué es el título del vapor?
El título, o fracción de sequedad, es la fracción en masa de vapor en una mezcla de vapor húmedo. Al 0% el agua es líquido saturado y al 100% es vapor saturado seco. Las propiedades de la mezcla se obtienen ponderando: h = hf + x × hfg, y lo mismo para el volumen, la entropía y la energía interna.
¿Cuál es la diferencia entre vapor saturado y sobrecalentado?
El vapor saturado está a la temperatura de ebullición correspondiente a su presión y en equilibrio con el agua líquida. El vapor sobrecalentado se ha calentado por encima de esa temperatura a la misma presión; la diferencia son los grados de sobrecalentamiento. El vapor sobrecalentado no lleva gotas de líquido, por eso lo usan las turbinas.
¿Debo introducir presión absoluta o manométrica?
Las tablas de vapor se basan en la presión absoluta. Si tu manómetro marca 150 psig, elige psig (o bar(g)) y la calculadora suma la presión atmosférica estándar (14.696 psi o 1.01325 bar). Para un trabajo preciso a gran altitud, convierte a presión absoluta con tu presión atmosférica local e introduce psia o bar absolutos.
¿Por qué no puedo calcular por encima de 800 °C o justo en el punto crítico?
La región 5 de IF97 (de 800 a 2,000 °C a baja presión) no está incluida aquí, y justo en el punto crítico (373.946 °C, 220.64 bar) el líquido y el vapor se vuelven idénticos, así que las propiedades de saturación se limitan a justo por debajo. Los estados supercríticos por encima de la presión crítica se admiten con el modo presión + temperatura.
¿Se prueban todas las herramientas de FreeToolCabin para comprobar su calidad y precisión?
Sí. Cada herramienta del sitio pasa pruebas automáticas en navegadores reales para comprobar que el resultado es correcto y que no hay errores. Si encuentras un fallo o tienes una sugerencia, escríbenos a [email protected] y lo revisaremos.