Diagrama de Mollier

El diagrama de Mollier es una herramienta visual utilizada en termodinámica para representar cómo se comporta un fluido en su ciclo de calentamiento y enfriamiento. Lleva el nombre del ingeniero Richard Mollier y representa la relación entre la entalpía, la temperatura y la presión de un gas refrigerante. A continuación, se explican con más detalle este diagrama y sus posibles aplicaciones.

¿Qué es el diagrama de Mollier?

El diagrama de Mollier es un gráfico que representa las condiciones de un refrigerante independientemente de su estado termodinámico. Esta representación también es válida para cualquier parte de su ciclo. También se conoce como diagrama Ph o diagrama presión-entalpía. Así pues, se puede decir que el diagrama de Mollier representa todos los cambios que experimenta un refrigerante en un diagrama de Ph, con el fin de extraer conclusiones sobre su comportamiento.

En el gráfico, el eje vertical se utiliza para representar la presión absoluta en una escala logarítmica. La referencia de escala es importante en el diagrama de Mollier, ya que las distancias entre puntos no son las mismas que en una escala basada en distancias decimales. El eje horizontal muestra la entalpía específica (representada por la letra «h»), que se mide en kJ por kilogramo de refrigerante. Por tanto, cabe señalar que la entalpía puede definirse como la cantidad de calor que se concentra en un refrigerante con arreglo a un estado determinado. En un diagrama Ph hay tres zonas distintas que representan los estados físicos del refrigerante.

Estas zonas están delimitadas por una curva. Ésta es la curva de Andrews. La curva de Andrews delimita la zona de líquido, que se encuentra a la izquierda de esta curva, la zona de líquido y vapor, en el interior de la curva, y la zona de vapor, a la derecha de la curva.

La representación de la línea de saturación en el diagrama de Mollier

El diagrama muestra la línea de saturación. Coincide con el borde de la curva de campana del cambio de fase y es una línea de gran importancia. De hecho, esta línea se encarga de separar la zona de vapor sobrecalentado de la zona de líquido saturado. En la campana de cambio de fase, las isotermas tienen la misma referencia que las isobaras, lo que significa que, cuando se produce una condensación determinada a presión constante, la temperatura también permanecerá constante. En cuanto a las líneas de condensación, hay que señalar que son líneas rectas. También hay que tener en cuenta que el punto de origen del diagrama de Mollier (punto de coordenadas 0) se halla a 1 atmósfera de presión y 0º de temperatura.

En este punto, la entalpía y la entropía se ponen a cero. También hay que tener en cuenta que el diagrama de Mollier suele representar sólo una sección de un espacio H-S. Es decir, las representaciones suelen limitarse a las presiones y temperaturas más habituales. Del mismo modo, se suele excluir la denominada zona de líquido saturado o subsaturado.