Sustancias puras

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TEMA II

SUSTANCIAS PURAS

Es aquella sustancia que tiene composición química fija en cualquier parte. Una mezcla de varias fases de una sustancia se sigue considerando una sustancia pura mientras la composición química de las fases sean las mismas.

Líquido Saturado: Es un líquido que está a punto de cambiar de fase (evaporarse).

Líquido Comprimido o Subenfriado: Es un líquido que noestá a punto de cambiar de fase.

Vapor Saturado: Un vapor que está a punto de cambiar de fase (Condensarse).

Vapor Sobrecalentado: Un vapor que no está a punto de condensarse.

Mezcla Saturada: Las dos fases (líquido y vapor) coexisten en equilibrio.

Temperatura de Saturación: (Tsat) Es la temperatura a la cual una sustancia pura cambia de fase.

Presión de Saturación: (Psat) Es lapresión a la cual una sustancia pura cambia de fase.

DIAGRAMAS DE PROPIEDADES PARA PROCESOS

DE CAMBIO DE FASE (Líquido – Vapor)

Se utiliza para ver con mayor facilidad las variaciones que experimentan las propiedades durante los procesos de cambio de fases. Temperatura – Volumen especifico y Presión – Volumen especifico.

|[pic]|[pic] |

Punto Crítico: Punto en el cual los estados de líquido y vapor saturado son iguales. ʋf =ʋg A presiones superiores de la crítica no hay un punto definido de cambio de fase, pero el volumen específico de la sustancia aumenta de forma continua y en todo momento hay una sola fase presente, sin que se pueda identificar dondeocurrió el cambio. No hay líneas o área de separación entre el líquido comprimido y vapor sobrecalentado, pero es común decir que esta en vapor sobrecalentado cuando la T[pic]Tcritica y líquido comprimido cuando la T[pic]Tcritica.

2.1.- Diagrama en Equilibrio Líquido – sólido y vapor.

Los principios básicos analizados junto con el proceso de cambio de fase líquido – vapor se aplican delmismo modo a los sólidos – líquidos y sólido – vapor.

2.1.1.- Diagrama Presión – Volumen específico

a- Sustancia que se contrae al congelarse:

[pic]

b- Sustancia que se expande al congelarse:

[pic]

Los estados que están sobre la línea triple tienen la misma presión y temperatura pero diferente volumen especifico. En ella existen en equilibrio las tres fases.Ninguna sustancia puede existir en la fase líquida en equilibrio estable a presiones menores que la del punto triple.

1.- A un sólido se le agrega calor y cambia a líquido y luego a vapor.

2.- A un sólido se le agrega calor y cambia a vapor directamente (Sublimación), esto ocurre a presiones menores que la del punto triple, ya que una sustancia pura no puede existir en la fase líquida aestas presiones.

2.1.2.- Diagrama Presión – Temperatura.

[pic]

Fusión: Cuando una sustancia sólida pasa a líquido. a) Sustancia que se contrae al congelarse. b) Sustancia que se expande al congelarse.

Vaporización: Es cuando una sustancia pasa de líquido a vapor.

Sublimación: Es cuando una sustancia pasa de sólida a vapor.

2.2.- Tablas de Propiedades.

Las propiedades suelenpresentarse en forma de tablas porque son muy complejas para expresarlas por medio de ecuaciones simples.

Algunas propiedades se miden fácilmente pero otras no y deben calcularse a través de relaciones que mantienen las propiedades medibles, cuyos resultados de las mediciones y cálculos se presentan en las tablas termodinámicas.

Mezcla líquido – vapor: Para analizar una mezcla es necesarioconocer en que proporciones se hallan dentro de la mezcla las fases de líquido y vapor. Esto se logra conociendo la calidad (X), la cual se define como, calidad es la relación que existe entre la masa de vapor y la masa total de la mezcla.

mg : cantidad de la masa de vapor que está en la mezcla.

X = [pic] mt :...
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