METALUGIA

INTRODUCCION
El conocimiento firme de los conceptos de la termodinámica se considera esencialmente para el diseño, operación y optimización de proyectos en la ingeniería química, debido a que todos los procesos de separación se basan en datos precisos y exactos de propiedades termofísicas y del equilibrio de fases. Es el proceso de separación y de purificación donde se consume entre el 70 y90% de la energía y los costos de operación de un gran número de plantas de refinación, petroquímicas y químicas, por lo que es indispensable optimizar algunos parámetros de operación y para ello la termodinámica es fundamental.
Si dos fases llegan al equilibrio termodinámico se alcanza un límite en la transferencia de materia de una fase a otra, de tal forma, que dicha transferencia se anula,bajo condiciones de presión y temperatura conocidas. Para que un proceso industrial o de laboratorio se realice con una velocidad de producción razonable, es necesario evitar la proximidad del equilibrio, ya que la velocidad de transferencia en cualquier punto es proporcional a la fuerza impulsora que viene dada por el alejamiento del equilibrio en dicho punto. Por tanto, para evaluar fuerzasimpulsoras el estudio del equilibrio entre fases resulta de gran importancia. En transferencia de materia son importantes diferentes tipos de equilibrio de fases. En todos intervienen por lo menos dos fases y se puede encontrar todas las combinaciones excepto dos fases gaseosas o solidad.

EQUILIBRIO DE FASES
DEFINICION:
FASE: Sistema o parte de un sistema de composición química y estructura físicahomogénea, es decir presenta propiedades intensivas uniformes en todos sus puntos. Una fase es separable mecánicamente de las demás.
Un sistema puede presentar distintas fases en función de las condiciones de presión y temperatura. Se denomina cambio de fase a la conversión espontanea de una fase en otra. Un cambio de fase tiene lugar a una temperatura característica para una presión dada.
¿Cómose alcanza el equilibrio material entre fases?
Supongamos que tenemos dos fases en equilibrio térmico y mecánico, y que ambas fases contienen el componente i. Si una cantidad dni moles de sustancia fluyen espontáneamente de la fase α a la fase β, debe ser porque con ese flujo G se minimiza: 
Lo que aplicado a un sistema en equilibrio térmico y mecánico constituido por dos fases: . Como por otraparte, el flujo de ni moles entre las fases implica que, se tiene que: 
Como dni se ha definido como un valor positivo, (cantidad de moles de sustancia i que llegan a la fase β, el flujo de materia se debe a que , alcanzándose el equilibrio material cuando los potenciales químicos de la sustancia son iguales en las dos fases: 
Luego podemos decir: En un sistema cerrado en equilibriotermodinámico, el potencial químico de un componente dado es el mismo en todas las fases en las que el componente está presente.

ESTABILIDAD DE LAS FASES:
Para unas condiciones dadas de presión y temperatura, la fase más estable es aquella que presenta un menor potencial químico (energía Gibbs molar). Por tanto, cualquier sustancia tiene espontáneamente a encontrarse en la fase con menor potencialquímico.

REGLA DE FASES:
Para un sistema con varias fases en el que no se produce reacciones químicas, la regla de las fases establece que:
L=C-F+2
L: Número de grados de libertad o números de variables intensivas necesarias para describir el estado de un sistema.
C: Número de componentes independientes o número mínimo de especies químicas independientes necesarias para definir la composición detodas las fases del sistema.
F: números de fases presentes en un sistema.
Cuando en el sistema pueden ocurrir una o varias reacciones químicas (r), entonces el número de variables intensivas independientes se reduce en el número de reacciones que ocurren y la regla de las fases se transforma en: 
L=C-F+2-r  
Pero además si en el sistema existen relaciones debidas a la estequiometria o de...