Estado Termodinamico

Un estado termodinámico
Es un conjunto de los valores que toman las propiedades de un sistema termodinámico que deben ser especificadas para reproducir el sistema. Los parámetros individuales son conocidos como variables de estado, parámetros de estado o variables termodinámicas. Una vez que una cantidad suficiente del conjunto de variables termodinámicas ha sido especificado, los valores detodas las otras propiedades del sistema son determinadas únicamente. El número de valores requeridos para especificar el estado depende del sistema, y no es siempre conocido.
El estado termodinámico es un estado del sistema que queda totalmente establecido por sus propiedades observables. En estados idénticos, los estados tienen los mismos valores. Las propiedades son funciones del estado delsistema y no del proceso que el sistema pueda sufrir
Cambios de fase
Fases son los estados de la materia que pueden existir en equilibrio y en contacto térmicos simultáneamente. [19, 257] Los cambios de fase ocurren cuando algunas de las variables utilizadas en la descripción macroscópica cambian bajo ciertas condiciones de equilibrio; ya sea por agentes externos o internos.
La descripción delfenómeno desde el punto de vista termodinámico lleva a utilizar la temperatura y presión como variables; los cuales permanecen constantes durante la transición. La entropía y el volumen son variables durante el proceso. Además, debido a que se realizan bajo condiciones de equilibrio termodinámico, los cambios de fase son reversibles.
Las isotermas en los diagramas son horizontales durante lastransiciones de fase. Entonces, es posible describir completamente la transición conociendo el estado final y el estado inicial. Es independiente de los estados intermedios, se calculan los potenciales químicos y se encuentran las variables involucradas en la transición. Entre los cambios de fase más conocidos se encuentran: la fusión y la sublimación. Entre los cambios de fase menos conocidos seencuentra el pasar de un arreglo cristalino a otro. Como ejemplo de lo anotado, el grafito se convierte en diamante. [19, 264]
Un punto ordinario de una transición de fase en un diagrama de estado no es únicamente una singularidad matemática de las cantidades termodinámicas de una sustancia. Para cada fase existen desigualdades que no son violadas en ese punto. En el punto de la transición lospotenciales químicos son iguales en ambas fases. El punto crítico es un concepto introducido por D.I. Mendeleev en 1860. Indica la región del plano donde la sustancia se vuelve homogénea. Donde existe un punto crítico una transición contínua puede efectuarse entre dos estados de la sustancia sin separar las dos fases.
Diagrama de Fases
Este diagrama permite ilustrar las relaciones de presión-temperatura entre las fases sólida, líquida y gaseosa de una sustancia. Cada sustancia tiene su diagrama de fases característico y se determina experimentalmente. Se representa a continuación el diagrama de fases del agua:
En el diagrama un área representa una fase, una línea representa dos fases en equilibrio y un punto representa una intersección donde las tres fases están en equilibrio. El punto sedenomina punto triple y tiene un valor determinado a una temperatura dada.
Diagrama de fase


La línea de puntos muestra el comportamiento anómalo del agua. La línea verde marca el punto de congelación y la línea azul, el punto de ebullición. Se muestra cómo varían con la presión.
En termodinámica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase a la representación gráfica de lasfronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.
En ciencia de materiales se utilizan ampliamente los diagramas de fase binarios, mientras que en termodinámica se...