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PRESION DE VAPOR

La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando unsólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominados ublimacion o el proceso opuesto llamado sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a quecuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado.


¿Con que propiedad se relaciona?
La regla de fases establece que la presión del vapor de un líquido puro es función única de la temperatura de saturación. Vemos pues que la presión de vapor en la mayoría delos casos se  puede expresar como
Pvp = f (t)
La cual podría estar relacionada con cualquier otra propiedad intensiva de un líquido saturado (o vapor), pero es mucho mejor relacionarla directamente con la temperatura de saturación.
¿Cómo se relaciona?
La presión de vapor de un líquido se relaciona con la temperatura por medio de la ecuación de Claussius Clapeyron, sin embargo existen muchasecuaciones que estudian esta propiedad de los fluidos, pero de todas maneras estas ecuaciones pueden referirse a la ecuación de Clapeyron:
Ln P2/P1 = (DH/R) vaporización   (1/T1-1/T2)
Esta ecuación mediante pasos matemáticos, puede convertirse en:
Ln Pvp = A+B/T
La gráfica  del logaritmo de la presión del vapor y el reciproco de la temperatura absoluta es una recta. La ecuación anterior no es unamala aproximación pero en general esta curva realmente tiene unas curvaturas pequeñas que muestran así que esta aproximación tampoco es la mejor. Estas curvas las observamos exagerando un poco el dibujo, de la siguiente manera:

debemos tener en cuenta que esta ecuación no es aplicable a temperaturas inferiores al punto de ebullición normal.
¿Cómo se estima la presión del vapor?
En intervalosde baja presión: 10 a 1500 mmHg se estima por varios métodos unos de los cuales son:
El método de estimación de Frost-Kalkwarf-Thodors, es el mejor para compuestos orgánicos, el cual se hace  por medio de  Cálculos de tipo iterativo, y arroja un máximo porcentaje de error medio de 5.1%
El método de Riedel-Plank-Miller es el mejor para compuestos inorgánicos y además es fácil de usar, estearroja un máximo porcentaje de error medio de 5.2%
En intervalos de alta presión: 1500 mmHg hasta la presión critica también existen varios métodos de los cuales mencionare algunos:
El método de estimación reducida de Kirchhoff, el cual no es muy exacto pero es muy fácil de usar, este arroja un máximo porcentaje de error medio de 3.2%
El método de estimación de Frost-Kalkwarf-Thodors, paraintervalos de alta presión  también requiere de cálculos iterativos, sin embargo es muy bueno y  arroja un máximo porcentaje de error medio de 1.5%
Estos métodos anteriores son métodos trabajados con ecuaciones reducidas  para los cuales era necesario conocer tc, pc, tb.. Pero existen muchísimos métodos diferentes tanto con  ecuaciones reducidas como con ecuaciones semirreducidas y sin reducir.
¿Cuál esalgún tipo de uso de la presión de vapor?
Para mirar un ejemplo de presión de vapor aplicada a tuberías es bueno analizar un poco las plantas productoras de petroquímicos y refinerías, ya que estas requieren de muchos servicios como: vapor de agua (enfriamiento, servicio, proceso), aire de instrumentos, energía eléctrica; para ello estas plantas necesitan grandes sistemas de transformación de...