Glosario fisicoquimica iv

Glosario.
1. TERMINO: Fase
DEFINICIÓN: Una fase es una región homogénea de materia. Una fase no necesita ser continua (fase discontinua) como una gas disperso, burbujas en un liquido, un liquido disperso como gotas en otro liquido con el cual no es miscible. En estos casos una fase dispersa está distribuida en todas las partes de una fase continua .Pueden coexistir varias fases pero enequilibrio.
EJEMPLO: Un sistema de 3 fases en equilibrio: solución salina acuosa que está saturada en su punto de ebullición con exceso de cristales de sal. Las 3 fases (π=3) son la sal cristalina, la solución acuosa saturada y el vapor generado en el punto de ebullición. Las 2 especies químicas (N=2) son agua y sal. Aquí F=1.

2. TERMINO: Componente
DEFINICIÓN: Especie química (en el caso determodinámica) que es parte de un sistema. El número de componentes de una disolución (o cualquier mezcla) es el número de especies químicas variables independientes que se precisan para definir la composición de la disolución (y de todas las fases presentes, si existe más de una)
EJEMPLO: Hidrógeno mas nitrógeno mas catalizador en un sistema de 2 componentes, si el catalizador se convierte en unsistema de 3 componentes. El agua corriente es un sistema de 1 componente; el agua mas soluto es un sistema de 2 componentes.

3. TERMINO: Grados de Libertad
DEFINICIÓN: Para el análisis y el diseño de procesos se requiere de modelos que describan el comportamiento de estos sistemas. Estos modelos que gobiernan el sistema consisten de M ecuaciones independientes que involucran Nvariables. Se pueden visualizar 3 casos:
a) M>N sistema sin solución (sobre especificado)
b) M=N sistema definido con solución
c) M<N con objeto de definir el sistema se necesitan N-M relaciones adicionales, que pueden ser en forma de valores establecidos de algunas variables de diseño. Se dice en este caso que el sistema tiene F “grados de libertad” dados por:

F=N-M
Esto conducea un problema de optimización, el ajuste de estas variables dadas por los grados de libertad deberían de hacerse de a cuerdo a una función objetivo que se establece.
EJEMPLO: Del sistema solución salina acuosa saturada en su punto de ebullición con exceso de cristales de sal:
Una variable es la que es posible controlar o modificar en este proceso .EJEM Presión, temperatura, composición;alguna de ellas.
Π= 3 (fases)
N=2 (especies químicas)
F= 2-π+N
F= 2-3+2=1

4. TERMINO: Gas ideal
DEFINICIÓN: Es una sustancia imaginaria que obedece la relación Pv = nRT . Experimentalmente se ha observado que la relación de gas ideal se aproxima mucho al comportamiento P- VT de los gases reales a bajas densidades: ya que bajo condiciones que implican presiones bajas y temperaturasaltas la densidad de un gas disminuye comportándose como ideal.
EJEMPLO: La masa del aire en una habitación
Determinar la masa del aire en una habitación cuyas dimensiones son 4x5x6 m y 100KPa a 25°C
Se trata como un gas ideal
R=0.287kPa*m3Kg*K
Tabs=25°C+273.15=298K
V=4m5m6m=120m3
Con la ecuación del gas ideal:
m=PVRT=100kPa(120m3)0.287kPa*m3Kg*K(298K)=140.3Kg

5. TERMINO: SustanciaPura
DEFINICION: Una substancia que tiene una composición química fija en cualquier parte.
EJEMPLO: Agua, Nitrógeno, Helio, C02; puede ser no solo un elemento también una mezcla pro debe ser totalmente homogénea (la composición química de sus fases debe ser la misma).
AIRE
H2O

VAPOR LIQUIDO

VAPORLIQUIDO

AIRE

N2



6. TERMINO: Diagrama de fase
DEFINICION: Diagrama P-T deuna substancia pura se conoce también como diagrama de fases porque las 3 fases están separadas entre sí por 3 líneas, la de sublimación separa las regiones solida y de vapor; la de evaporación divide las regiones líquida y de vapor y la de fusión separa las regiones solida y liquida. Las 3 líneas convergen en el punto triple donde las 3 fases coexisten en equilibrio .Las substancias que se...