Entalpia de evaporizacion del agua

CUESTIONARIO PREVIO N. 1 EQUIPO: “LUZUS”

EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR
PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA

1. Describir a qué se refieren los equilibrios físicos y qué características termodinámicas los definen.

A condiciones específicas de una sustancia permiten la coexistencia entre dos fases de la misma sustancia, (líquido-vapor, o entre dos disoluciones), no suelerepresentar cambios en las moléculas de la sustancia, es decir, no se producen las transformaciones moleculares que caracterizan a los procesos químicos.
El equilibrio entre dos fases de la misma sustancia se denomina equilibrio físico, los cambios que suceden son procesos físicos.
Los equilibrios físicos están en función de las condiciones de Temperatura y Presión, correspondiente a cada tipode sustancia.

2. Indicar cuál es la diferencia entre un gas y un vapor.

Un gas es caracterizado por las débiles o inexistentes fuerzas de cohesión entre sus moléculas. No poseen forma ni volumen determinado, sus moléculas se mueven libremente y caóticamente por lo cual tienden a ocupar todo el espacio disponible, son expansibles y compresibles. Sus propiedades dependen de la presión, latemperatura absoluta y el volumen que ocupan.

Un vapor es un gas que se forma por ebullición o evaporación de un líquido o sublimación de un sólido; es un término de uso común cuando algo de sólido o líquido se mantiene en contacto con el gas.

3.- Explicar que es la presión de vapor, en que unidades se expresa y cuales son los factores que la afectan.
La presión de vapor, se puede definir como,la presión de un vapor que se encuentra en equilibrio con su fase condensada, a una temperatura determinada. La presión de vapor es característica de los líquidos y aumenta rápidamente en presencia de un aumento de la temperatura. Sus unidades son de presión (atmosferas “atm”) y de temperatura (Kelvin “K”).

4. Explicar qué es la entalpía de vaporización, en qué unidades se expresa y cuáles sonlos factores que la afectan.
Es la cantidad de energía necesaria para que un mol de un elemento que se encuentra en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente al estado gaseoso. Se representa Hvap y sus unidades respectivas son: KJmol-1 ó Kcalmol-1
• Concentración. Factor fisicoquímico muy importante en el proceso de evaporación, porque determina doselementos fundamentales de la transferencia de calor: la capacidad calorífica de la solución, y la elevación del punto de ebullición de la solución.
• Solubilidad. Todo sólido posee una solubilidad máxima en agua, existe una región denominada la región de saturación. Si se pasa de esta zona se llega a la región de sobresaturación donde la precipitación o cristalización es casi inevitable.
• Presión yTemperatura. La presión de operación determinará el punto de ebullición a trabajar y por ende la temperatura. De acuerdo con el modelo experimental de Classius y Clappeyron, si se disminuye la presión del sistema la temperatura de ebullición disminuirá, de acuerdo a un modelo exponencial negativo.
• Sensibilidad térmica. Determina la temperatura máxima a operar, y de acuerdo con la regla defases, tenemos dos grados de libertad, de modo que al fijar la temperatura y la concentración, se ha definido ya la presión de operación.
• Formación de espumas. En algunos de los casos, como son las soluciones caústicas, la leche de vaca y algunas soluciones de ácidos grasos se da la formación de espumas durante la ebullición. Esta, por su baja densidad, es arrastrada por el vapor que se estáproduciendo y se escapa por la parte superior del evaporador, en el caso en que sea el último efecto o que sea un sistema monoefecto, pero en un sistema múltiple efecto lo que puede ser muy perjudicial para el equipo.
• Capacidad calorífica. Es la cantidad de energía en Joules (o BTU) que se requiere para aumentar un grado centígrado (o Fahrenheit) por unidad de masa.
• Presión de vapor. La presión...