educacion para el trabajo

 En esta unidad se comienza con la introducción del concepto de sustancias puras y el análisis de la física n los procesos de cambios de faces. Luego trabajaremos con los diagramas de propiedades y la superficie P-v-T de sustancias puras. Una vez demostrado el uso de las tablas de propiedades, se estudia la sustancia hipotética de Gas Ideal y la Ecuación de Estado de Gas Ideal. Se introduce elFactor de Compresibilidad que toma en cuenta la desviación de los gases reales en su comportamiento respecto del de un Gas Ideal y se estudian algunas de las ecuaciones de estado más conocidas, como la de Van Der Waals, Beati-Bridgeman y Benedict-Webb-Rubin.
SUSTANCIA PURA
Una sustancia que tiene una composición química fija en cualquier parte, se llama sustancia pura. El agua, Nitrógeno,Helio y el Dióxido de Carbono, por ejemplo son sustancias puras. A su vez una sustancia pura no tiene que estar conformada por un solo elemento o compuesto químico. Una mezcla de estas puede ser considerada como sustancia pura siempre y cuando esta sea homogénea; el aire es un vivo ejemplo de ese tipo de mezclas ya que posee una composición química uniforme.
La mezcla de agua y aceite no es unasustancia pura ya que aceite no es soluble en agua.
Una mezcla de dos o más fases de una sustancia pura, se sigue considerando una sustancia pura mientras la composición química de las fases sea la misma. El Hielo y el Agua Liquida es una sustancia pura ya que ambas fases tienen la misma composición química. Pero el aire líquido y el aire gaseoso no s consideran sustancias puras debido a que lacomposición del aire líquido es diferente a la del aire gaseoso y por tanto la mezcla ya no es químicamente homogénea.


Figura 2. Una mezcla de agua líquida y gaseosa es una sustancia pura, pero una mezcla de aire líquido y gaseoso no lo es.









FASES DE UNA SUSTANCIA PURA
Por experiencia sabemos que las sustancias existen en diferentes fases. A temperatura y presión ambienteel Cobre es un sólido, el Mercurio es Líquido y el Nitrógeno un Gas, pero en condiciones distintas, cada uno podría aparecer en fases diferentes. Aunque son tres las principales, solido, liquido y gaseoso, una sustancia puede tener varias fases dentro de la principal, cada una con distinta estructura molecular. Por ejemplo el Carbono existe como grafito y como diamante en la fase solida, el Heliotiene dos fases liquidas y el Hierro tres fases solidas, a presiones altas el Helio existe en siete fases diferentes. Así como el Hidrogeno puede existir en fase metálica a altas presiones.
Al estudiar dos fases o cambios de fases en termodinámica, no es necesario poner interés en la estructura molecular y el comportamiento de las distintas fases, pero si es muy útil comprender los fenómenosmoleculares de cada fase.










PROCESO DE CAMBIO DE FASE EN SUSTANCIAS PURAS.
Hay muchas situaciones prácticas donde dos fases de una sustancia pura coexisten en equilibrio. Algunos ejemplos son: el agua existe como una mezcla de líquido y vapor en la caldera y en condensador de una termoeléctrica y el refrigerante pasa liquido a vapor en el congelador de un refrigerador. Sin embargoes necesario recordar que todas las sustancias puras exhiben el mismo comportamiento general.

Liquido comprimido y liquido saturado.
Considere un dispositivo de cilindro-embolo que contiene agua líquida a 20°C y 1atm de presión. En estas condiciones el agua existe en fase liquida y se denomina liquido comprimido o liquido subenfriado, lo cual significa que no está a punto de evaporarse. Setransfiere calor al agua hasta aumentar su temperatura a, por ejemplo, 40°C. A medida que aumenta la temperatura, el agua líquida se expande un poco y por consiguiente su volumen especifico. Entonces debido a esta expansión en embolo sube ligeramente manteniendo la presión constante a 1atm. El agua es un líquido comprimido en este estado puesto que no ha comenzado a evaporarse.
Conforme se...