Termodinamica

Páginas: 10 (2463 palabras) Publicado: 15 de junio de 2012
Se llama sustancia pura a aquella que no se puede descomponer en otras mediante procedimientos físicos (como calentamiento o un campo magnético), ésta puede contener 1 o más sustancias que no se combinen (como el agua y el aceite). Es posible que la sustancia pura se descomponga mediante procesos químicos. Si ello es posible, se dice que la sustancia es compuesta; en caso contrario, se dice quees una sustancia simple.
Diagrama de fase de una sustancia pura
Los diagramas de fase más sencillos son los de presión - temperatura de una sustancia pura, como puede ser el del agua. En el eje de ordenadas se coloca la presión y en el de abscisas la temperatura. Generalmente, para una presión y temperatura dadas, el cuerpo presenta una única fase excepto en las siguientes zonas:
* Puntotriple: En este punto del diagrama coexisten los estados sólido, líquido y gaseoso. Estos puntos tienen cierto interés, ya que representan un invariante y por lo tanto se pueden utilizar para calibrar termómetros.
* Los pares (presión, temperatura) que corresponden a una transición de fase entre:
* Dos fases sólidas: Cambio alotrópico;
* Entre una fase sólida y una fase líquida:fusión - solidificación;
* Entre una fase sólida y una fase vapor (gas): sublimación - deposición (o sublimación inversa);
* Entre una fase líquida y una fase vapor: vaporización - condensación (o licuefacción).
Es importante señalar que la curva que separa las fases vapor-líquido se detiene en un punto llamado punto crítico. Más allá de este punto, la materia se presenta como unfluido supercrítico que tiene propiedades tanto de los líquidos como de los gases. Modificando la presión y temperatura en valores alrededor del punto crítico se producen reacciones que pueden tener interés industrial, como por ejemplo las utilizadas para obtener café descafeinado.
Es preciso anotar que, en el diagrama P-T del agua, la línea que separa los estados líquido y sólido tiene pendientenegativa, lo cual es algo bastante inusual. Esto quiere decir que aumentando la presión el hielo se funde, y también que la fase sólida tiene menor densidad que la fase líquida.

Cambios de fase en sustancias puras
A partir de datos apropiados se puede desarrollar un conjunto completo de valores de las propiedades termodinámicas mediante las cuáles se pueden calcular los efectos del calor y deltrabajo termodinámico de los diversos procesos, y determinar las condiciones de equilibrio en distintos sistemas. Se llama comportamiento PVT de una sustancia pura (P: presión; V: volumen y T: temperatura) a la relación del volumen específico o molar con la temperatura y presión de una sustancia en los estados de equilibrio. Condiciones de equilibrio entre dos fases: Si tenemos un sistema formado pordos fases en equilibrio: 1.- Tendremos un grado de libertad. 2.- Las regiones de dos fases podrán proyectarse como líneas sobre el plano PT, formando un diagrama de tres líneas: - fusión - sublimación - vaporización las cuales se encontrarán en el llamado punto triple. La curva de fusión que aparecerá en el diagrama tendrá una pendiente positiva para la mayoría de las sustancias y una pendientenegativa para el agua, y continúa indefinidamente (es decir, no se presenta una cota en la gráfica).

Líquido comprimido y líquido saturado.

Considere un dispositivo de cilindro-émbolo que contiene agua líquida a 20 ºC y 1 atm de presión (estado 1). En estas condiciones el agua existe en fase líquida y se denomina líquido comprimido o líquido subenfriado, lo que significa que no está a puntode evaporarse. El calor se transfiere al agua hasta que su temperatura aumenta a, por ejemplo, 40 ºC. A medida que aumente la temperatura, el agua líquida tendrá cierta expansión y, por ello, aumentará su volumen específico. Como respuesta a esta expansión, el émbolo se moverá ligeramente hacia arriba. Durante este proceso la presión en el cilindro permanece constante en 1 atm, ya que depende de...
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