sustancias puras

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
FRANCISCO DE MIRANDA
AREA DE TECNOLOGÍA
UNIDAD CURRICULAR TERMODINÁMICA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA

Prof, Ing. Frank Bello Msc, Prof, Ing. Indira Ortiz Esp , Prof. Ing. Johanna
Krijnen. Prof. Ing. Koralys Goitía, Prof. Ing Noralis Chirinos.
http://www.termodinamicabasica.blogspot.com/

TEMA 2: SUSTANCIAS PURAS

TEMA N°2. SUSTANCIAS PURAS.
1.-Sustancias puras.
2.- Fases de una sustancia Pura.
3.- Temperatura de Saturación.
4. - Presión Saturación.
5. – Procesos de Cambio de Fases de Sustancias Puras.
6. - Diagramas Termodinámicos.
6.1. Diagrama P-v- T
6.2. Diagrama P- T
6.3. Diagrama T -v
6.4. Diagrama P -v
7.- Mezcla Saturada Líquido- Vapor
7.1. Calidad o Sequedad
7.2. Humedad
7.3. Cálculo de propiedades para un sistema ensaturación
8.- Ley de Fases de Gibbs. Postulado de Estados
9.- Tablas Termodinámicas.
9.1. Interpolación10.- Reglas termodinámicas para determinar estados.
11.-Problemas para determinar estados termodinámicos.
12.- Problema de Cambios de Estados
13.- Ecuaciones de Estado para la Fase de Vapor de una Sustancia pura.
13.1. Ecuación de estados de gases ideales o perfectos.
13.2. Ecuación deestado. Factor de compresibilidad Z.
14.- Otras ecuaciones de Estado.

TERMODINÁMICA.

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TEMA 2: SUSTANCIAS PURAS

1.- Sustancias Puras.
Una sustancia que tiene la misma composición química en cualquier fase que
pueda presentarse se denomina sustancia pura. El agua, por ejemplo, en sus
fases sólida, líquida o gaseosa, o en cualquier mezcla de ellas, tiene siempre la
misma composiciónquímica y es, por consiguiente, una sustancia pura. El aire,
por el contrario, no es una sustancia pura, ya que en una mezcla de aire líquido y
aire gaseoso las proporciones de nitrógeno en cada una de estas fases son
diferentes.
El estudio y el conocimiento del comportamiento de las sustancias puras nos va a
servir de base para entender las mezclas. El comportamiento de todas las
sustanciaspuras es cualitativamente similar: por ejemplo casi todas presentan una
fase gaseosa, condensa, solidifican, etc. Por supuesto las condiciones a las cuales
las hacen son distintas.
Una sustancia pura simple compresible es aquella en la cual no se consideran
los efectos eléctricos, magnéticos, gravitacionales, de movimiento, tensión
superficial, pero los efectos de cambio de volumen si sonconsiderados .

2.- Fases.
Arreglo molecular homogéneo en todas sus partes y que se separa de las demás
por medio de superficies fácilmente identificables. Tipos de fases: Sólida, líquida y
gaseosa.
3. Temperatura de Saturación (Tsat): a una presión dada es la temperatura a la
cual una sustancia pura cambia de fase.

TERMODINÁMICA.

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TEMA 2: SUSTANCIAS PURAS

4. Presión de Saturación(Psat): a una temperatura dada es la presión a la cual
una sustancia pura cambia de fase.
Ejemplo‫ ׃‬A una presión de de 101.325 kPa, la temperatura de saturación es 99,97
ºC, mientras que a una temperatura de 99,97 ºC, la Psat es 101,325 kPa.

5. Proceso de Cambio de Fase de una Sustancia Pura.
A continuación estudiaremos el fenómeno de cambio de fase del agua desde fase
liquida hasta fasevapor.
Suponga que tenemos agua liquida en un arreglo cilindro-pistón como se muestra
en la figura 1, a condiciones de 1 atm y 30°C. A estas condiciones el agua se
encuentra en estado líquido (a), la cual termodinámicamente se le denomina
líquido comprimido o líquido subenfriado.
Al transmitirle calor

comienza el incremento de temperatura y la presión

permanece constante (ya que noexiste un cambio en las fuerzas actuantes en el
arreglo), la cual al llegar a la temperatura de saturación a 1 atm que es 100°C,
comienza el cambio de fase, en ese punto se le conoce como líquido saturado,
luego se sigue transmitiendo calor hasta que se evapora la última gota de líquido,
en ese momento se conoce como vapor saturado, como el calor se le sigue
transmitiendo al sistema sigue el...