aplicacion de fluidos

Por debajo de la temperatura crítica (T’ < 1) como se muestra, oscila una isoterma de la ecuación de Van der Waals.


La regla de Maxwell elimina el comportamiento oscilante de la isoterma en lazona de cambio de estado definiéndolo como una cierta isobara en esa zona.
A lo largo de la porción roja de la isoterma que es inestable, la ecuación de Van der Waals falla para describir lassustancias reales en esta región debido a que dicha ecuación siempre asume que el fluido es uniforme, mientras que entre a y c en la isoterma se vuelve más estable que un coexistencia de dos fases, una fasemás densa que normalmente se llama líquida y una fase más dispersa que normalmente se llama gaseosa. Para solucionar este problema James Clerk Maxwell (1875) sustituyó a la isoterma de entre a y c,con una línea horizontal de modo que las áreas de las dos regiones establecidas sean iguales. La parte de la línea fija de la isoterma de ahora corresponde al equilibrio líquido-vapor. Las partes a–d yc–e se interpretan como estados metaestables de líquidos super-calientes y super-refrigerados por vapor, respectivamente.2
Maxwell justifica la regla, diciendo que el trabajo realizado en el sistemaal pasar desde c a b debe ser igual a trabajo liberado al pasar de a a B. (El área en el diagrama PV se corresponde a un trabajo mecánico). Eso es porque el cambio en la función energía libre A (T, V)es igual al trabajo realizado durante un proceso reversible de la función energía libre siendo una variable de estado debe tomar un valor único sin tener en cuenta de la ruta. En particular, el valorde A en el punto b debe calcular el mismo, independientemente de si la ruta procede de la izquierda o de la derecha, o se dirigen directamente a través de la isoterma horizontal o alrededor de laisoterma original de Van der Waals. El Argumento de Maxwell no es totalmente convincente, ya que requiere de un proceso reversible a través de una región de inestabilidad termodinámica. Sin embargo,...