comportamiento de fases

APLICACIÓN DE LA TERMODINÁMICA

• Aplicación
al
estudio
de
transformaciones físicas de las fases.
• 1. Sustancias puras
• 2. Sistemas de dos componentes
• 3.Sistemas de tres componentes

las

COMPORTAMIENTO DE FASES
PRESIÓN
FUERZAS DE ATRACCIÓN
TEMPERATURA
FUERZAS DE REPULSIÓN

Confinan
Las
Moléculas

Separan
Las
Moléculas

Material en reposo (no hay cambio de volumenni de fase), fuerzas que
confinan están balanceadas con las fuerzas que separan.
Material no reposo (agua hirviendo), las fuerzas no están balanceadas.

TRANSICIÓN DE FASE: CONVERSIÓN DE UNA
FASE EN OTRA
Gas
Vaporización

Condensación

Líquido
Sublimación

Subl. Reg.
Fusión

Solidificación

Sólido

FASE:
Es un sistema de composición química y propiedades físicas
homogéneas(propiedades intensivas uniformes) limitado por
una superficie a través de la cual las propiedades físicas
cambian bruscamente. Ej: sólido, líquido y vapor, dos líquidos
miscibles, dos fases sólidas del carbono (grafito y diamante).

Sistema homogéneo:
Formado por una fase. Las
propiedades
intensivas varían
continua y uniformemente.

Varios componentes

Sistema heterogéneo:
Formadopor más de una fase. Las
propiedades intensivas cambian
abruptamente en la superficie de
Un solo componente
contacto de las fases.
(sustancia pura)
.

DEFINICIONES IMPORTANTES

• Interfase: Separa dos o más fases.

DEFINICIONES IMPORTANTES
• Curva de Puntos de Rocío: Lugar geométrico
de los puntos de P y T a la cual se forma la
primera gota de líquido al pasar de vapor a
estadode dos fases.
• Curva de Puntos de Burbuja: Lugar
geométrico de los puntos de P y T a la cual se
forma la primera burbuja al pasar de líquido a
estado de dos fases.

DEFINICIONES IMPORTANTES
• Punto Crítico: Lugar geométrico en el
que coinciden la curva de puntos de
burbuja y la curva de puntos de rocío.
• Líneas de Isocalidad: Líneas que unen
puntos de igual % volumétrico de líquido enla
mezcla líquido-gas. De esta forma, las curvas de
puntos de burbuja y rocío son líneas de 100% y
0% respectivamente. Todas las curvas de
isocalidad convergen en el punto crítico.

DIAGRAMA DE FASES GENERALIZADO DE UN GAS CONDENSADO EN
EL QUE SE OBSERVAN SEIS LÍNEAS DE ISOCALIDAD

A

PRESIÓ N Lpca

C

EO
UJ
B
UR
B
DE IDO
A
RV LÍQ U
CU 0 %
IDO
0
U
1
O
LÍQ
%
UID DO80
LÍQ UI
Q
%
6 0 0 % LÍ
4
IDO R
U
ÍQ
L
CIO
0%
O
2
ER
D
RVA AS
CU % G
100

TEMPERATURA °F

T

Caracterización Física de los
Yacimientos

DEFINICIONES IMPORTANTES
•

Componente:
Especie
definida o hipotética.

molecular

Definida: C1, H2S, H2O

Hipotética: Agrupamientos definidos:
( C2-C6), C7+

DEFINICIONES IMPORTANTES

• Estado: Condición de unsistema en
un tiempo particular determinado,
cuando
todas
las
propiedades
intensivas están fijas.

DIAGRAMA DE FASES SUSTANCIA PURA

Presión Vs Temperatura
Curva de fusión
2 fases

Punto
Crítico

Pressure

Pc
Sólido
(1 fase)

Líquido
(1 fase)
Curva Presión
Vapor (2 fases)
Punto Triple
(3 fases)

Vapor (1 fase)

Curva de sublimación (2 fases)
Temperatura

T
cDiagrama PT para el n-C7

CARTAS DE COX
• Método para graficar en forma lineal la
presión de vapor contra la temperatura
para sustancias puras.

CARTAS DE COX (PARAFINAS NORMALES)

Pressure

Log scale
heavier

Temperatura

Non-linear scale

CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE VAPOR
CORRELACIÓN DE LEE Y KESLER
 A wB
Pv  Pc e

 6.09648 
6
  1.2866 LnTr   0.16934Tr 
A 5.9274  
 T

r


 15.6875 
  13.4721 LnTr   0.4357Tr 6
B  15.2518  


Tr


T
Tr 
Tc
Correlació nPitzer :
 Pv 
w   Log    1
P 
 c 

A T= 0.7* Tc.

EJERCICIO 1:
El etano puro se almacena en una celda
de laboratorio a 80°F y 200 psia.
Determine la fase en que se encuentra el
etano, usando las cartas de Cox y la
correlación de Lee y...