termodinamica

1-) REGLA DE FASES:
Para describir el estado de equilibrio de un sistema de varias fases y diversas especies químicas deberemos conocer el número de variables intensivas independientes que definen el sistema. Para conocer este número se aplica la regla de las fases: L=C-F+2; donde L es número de variables intensivas independientes (grados de libertad), C el número de componentes químicos delsistema, y F el número de fases presentes en el 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 estequiometría o de conservación de laelectroneutralidad del sistema, el número de variables  intensivas independientes se reduce en un número correspondiente a estas relaciones que llamaremos a. La regla de las fases con todas estas restricciones queda definida por la siguiente ecuación: L=C-F+2-r-a.
Cuando tenemos una sola fase, el sistema tiene dos grados de libertad. Estas dos variables son T y P ya que la composición está definidapor tratarse de un sistema de un componente. Tener 2 grados de libertad significa que T y P pueden variarse independientemente sin que se modifique el número de fases.
Cuando tenemos dos fases sólo tenemos un grado de libertad de manera que T y P no son independientes. Podemos considerar a T como función de P o viceversa. Esta funcionalidad se representa en un diagrama P Vs T como una curva.En la filmina se representan las curvas correspondientes a los equilibrios sólido-líquido, sólido-gas y líquido-gas.

Cuando tenemos 3 fases no tenemos ningún grado de libertad. La temperatura y la presión a la que las tres fases coexisten en equilibrio están determinadas. Este punto se denomina punto triple.

Punto de ebullición: temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido esigual a la presión externa. Punto de ebullición normal: punto de ebullición a p = 1 atm.

Punto de fusión: temperatura a la cual el sólido puro y el líquido puro coexisten en equilibrio a una determinada presión. Punto de fusión normal: punto de fusión a P= 1 atm.

Punto crítico: temperatura por encima de la cual es imposible condensar la fase gaseosa.




2-) TEOREMA DE DUHEM:

Elteorema de Duhem es otra regla, similar a la regla de fases, pero menos celebrada. Se aplica a sistemas cerrados para los cuales tanto el estado extensivo como el estado intensivo del sistema están fijos. El estado de un sistema tal se dice que está determinado completamente y se caracteriza no solo por las , variables intensivas de la regla de fases, sino también por las variables extensivasrepresentadas por las masas (o número de mol) de las fases, así el número total de variable es:



Si el sistema está cerrado y formado a partir de cantidades especificas de las especies químicas presentes, entonces se puede escribir una ecuación del balance de materia para cada una de las especies químicas N. estas, añadidas a las ( ecuaciones de equilibrio de fases, proporcionan un númerototal de ecuaciones independientes iguales a:



Por consiguiente, la diferencia entre el número de variables y el número de ecuaciones es:



Sobre la base de este resultado, el teorema de Duhem se define como sigue: para cualquier sistema cerrado formado inicialmente por masas dadas de especies químicas prescritas, el estado de equilibrio esta determinado completamente cuandocualesquiera dos variables independientes se han fijado.

Las dos variables independientes sujetas a especificación en general pueden ser intensivas o extensivas. Sin embargo el numero de variables intensivas independientes esta dado por las reglas de las fases. Así cuando F=1, al menos una de las dos variables debe ser extensiva, y cuando F=0, ambas deben ser extensivas.











3-)...