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Equilibrio y cinetica.

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Relación de Clausius-Clapeyron
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En termoquímica, la ecuación de Clausius-Clapeyron esuna manera de caracterizar una transición de fase de primer orden que tiene lugar en un sistema monocomponente. En un diagrama P-T (presión-temperatura), la línea que separa ambos estados se conocecomo curva de coexistencia. La relación de Clausius-Clapeyron determina la pendiente de dicha curva. Matemáticamente se puede expresar como:

donde es la pendiente de dicha curva, es el calor latente oentalpía del cambio de fase y es el volumen.
Derivación
Supónganse dos fases, y , en contacto y en equilibrio ambas. Los potenciales químicos se relacionan según . A lo largo de la curva decoexistencia, se tiene que . Usando la relación de Gibbs-Duhem donde s y v son, respectivamente, la entropía y el volumen por partícula, se obtiene:

Reordenando la expresión se tiene:

De la relaciónentre el cambio de calor y entropía en un proceso reversible , se tiene que la cantidad de calor añadido en la reacción es:

y combinando las dos últimas ecuaciones se obtiene la relación estándar.Aplicación
Esta ecuación puede ser usada para predecir dónde se va a dar una transición de fase. Por ejemplo, la relación de Clausius-Clapeyron se usa frecuentemente para explicar el patinaje sobrehielo: el patinador (de unos 70 kg), con la presión de sus cuchillas, aumenta puntualmente la presión sobre el hielo, lo cual lleva a éste a fundirse. ¿Funciona dicha explicación? Si T=−2 °C, se puedeemplear la ecuación de Clausius-Clapeyron para hallar la presión necesaria para fundir el hielo a dicha temperatura. Asumiendo que la variación de la temperatura es pequeña, y que por tanto se puedeconsiderar constante tanto el calor latente de fusión como los volúmenes específicos, se puede usar:

y sustituyendo los valores de:
L = 3,34·105 J/kg,
T=271,13 K,
= -9,05·10-5 m3/kg, y
= 2 K...