apunte_020_psydeltah_040515

APUNTE 02: CORRELACIONES PARA ∆h1↔2
´
TERMODINAMICA
DEL EQUILIBRIO ENTRE FASES.
Christian Bouchot
05– 20150

Obtenci´
on del calor latente de cambio de fase
Independientemente de cual sea latransici´
on de fases, es decir si es L → V (vaporizaci´
on),
V → L (condensaci´on), L → S (congelaci´
on), S → L (Fusi´
on), S → V (sublimaci´on) o bien
V → S (sublimaci´on inversa), podemos siempre calcularel calor latente de la transici´on a
partir de una correlaci´
on de la presi´on de saturaci´on: Ps (T ) (presi´on de fusi´on, sublimaci´on o
vaporizaci´
on, seg´
un sea el caso), mas la ecuaci´
on deClausius – Clapeyron y un estimado de
los vol´
umenes en la saturaci´on. Es decir, utilizamos:
∆h1→2 = T

vs(2) − vs(1)

d Ps
dT

Los vol´
umenes en la saturaci´on, a su vez, pueden ser dados por unacorrelaci´
on espec´ıfica,
V
S
V
L
o bien sujetos a aproximaciones como: vs ≪ vs , o bien vs ≪ vs (en cuales casos se desprecia
uno de los vol´
umenes al frente del otro), o tambi´en vsV ≃ RT /Ps(aproximaci´on del gas
ideal a utilizar con mucho cuidado), o mediante una ecuaci´
on de estado como Ps vsV /(RT ) ≃
1 + BP/(RT ) + · · · (es decir una ecuaci´
on virial), etc´etera.
En dado caso que senecesite evaluar el volumen molar del l´ıquido saturado, vsL , en la
ecuaci´
on de Clausius – Clapeyron, la correlaci´
on generalizada de Rackett es una buena
opci´on que proporciona vsL con erroresmenores al 2 %:
(1−T /TC )0,2857

vsL = vC ZC

donde ZC = PC vC /(R TC ), y vC es el volumen molar cr´ıtico del fluido.
Otro m´etodo disponible para obtener el calor latente, es utilizar algunacorrelaci´
on. Por
ejemplo se cuenta con la correlaci´
on de Riedel, v´alida para ∆hL→V,@T ne . Es decir permite
on
obtener el calor latente de vaporizaci´
on a Tne , que es la temperatura normal de ebulici´(es decir a 1 atm):
∆hL→V,@T ne
1,092 (ln(PC ) − 1,01325)
=
R Tne
0,930 − Tne /TC
con PC = la presi´on cr´ıtica dada en (bar). Esta correlaci´
on s´
olo es v´alida a T = Tne , pero es
muy u
´til si...