Equilibrio De Fases En Aleaciones Prince

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA
1.1 CONCEPTOS Y DEFINICIONES
Termodinámica:
Rama de la mecánica teórica que estudia la transformación del movimiento en calor y viceversa. No sólo se preocupa de la velocidad de difusión del calor, como una interpretación simple del termino podría sugerir, sino que también, a través de ecuaciones cuánticamente descriptivas, de los cambios físicos oquímicos producidos cuando una sustancia absorbe calor e, inversamente, la evolución de calor cuando ocurren cambios físicos o químicos.
Sistema (Termodinámico):
Región restringida del universo físico, no necesariamente de volumen constante o fija en el espacio, en donde se puede estudiar la transferencia y transmisión de masa y energía. Todo sistema tiene límites que pueden ser reales o imaginarios.Sistema aislado: No permite intercambio de materia ni energía (s. aislado adiabáticamente: no permite intercambio de calor)
Sistema cerrado: No permite intercambio de materia, pero sí de energía.
Sistema abierto: Permite intercambio de materia y energía.
Sistema químico: Las interacciones sólo se deben a presiones, es decir, se excluye la presencia de campos, o la posibilidad de efectuar trabajoeléctrico, magnético, de superficie, etc.
Tipos de límites de los sistemas:
Adiabáticos: no pueden ser atravesados por el calor.
Diatérmicos: permiten la transferencia de calor.
Rígidos: no permiten el cambio de volumen.
Permeables: permiten el paso de cualquier sustancia.
Semipermeables: permiten el paso de determinadas sustancias.
Fase:
Cantidad de materia homogénea en composición química yestructura física. Puede estar compuesta de una sustancia pura o varios componentes.
Componentes:
El número de componentes de un sistema es el número más pequeño de constituyentes variables independientes, por medio de los cuales queda especificada la composición de cada fase involucrada en el equilibrio. En sistemas de aleaciones, normalmente los componentes son los metales que conforman la aleación.Una aleación de 60 wt%Cu y 40 wt% Zn contiene dos fases sólidas,  y , que difieren en composición. En este ejemplo, los componentes del sistema son los metales Cu y Zn, y el sistema consiste en la mezcla de las fases  y .

Sistema homogéneo:
Contiene una fase.
Sistema heterogéneo:
Consta de dos o más fases. Cada fase en un sistema heterogéneo se encuentra separada de otras por superficiesfronterizas.
Variables Termodinámicas:
O coordenadas del sistema, son aquellas que definen su estado (conjunto de propiedades que caracterizan al sistema). Existen dos tipos:
a. Variables físicas: Las fundamentales son Presión (P), Volumen (V) y Temperatura (T); P y T son variables intensivas (independientes del tamaño del sistema) y V es extensiva (depende del tamaño del sistema).
b. VariablesQuímicas: Usualmente se utilizan los números de moles de cada componente. En rigor, a la termodinámica le interesan más los potenciales químicos.
Equilibrio:
El concepto de equilibrio estable es de fundamental importancia. Podemos definir distintos tipos de equilibrio.
Equilibrio mecánico:
Es la condición que se alcanza cuando todas las partículas están en reposo y la energía potencial total delsistema es mínima. Una buena analogía es la de la caja de fósforos. Cuando ésta se apoya sobre una de sus caras mayores (Figura 1.1a) está en equilibrio mecánico estable. Cuando se balancea sobre uno de sus cantos está en equilibrio inestable (Figura 1.1b). Nótese que cuando la caja se apoya sobre una de sus caras más estrechas (Figura 1.1c), la caja no está en equilibrio mecánico estable ya quepuede reducir su energía potencial pasando a la posición a. La posición c corresponde a equilibrio mecánico metaestable.

(a) (b) (c)
Figura 1: Equilibrio mecánico. (a) Estable, (b) inestable y (c) metaestable

Equilibrio térmico:
Es la condición que resulta de la ausencia de gradientes de temperatura en el sistema.
Equilibrio químico:
El que ocurre cuando ya no se produce...