presentacion de termodinamica

TERMODINAMICA
SUSTANCIAS
PURAS

SUSTANCIAS PURAS
Una sustancia que tiene una
composición química fija recibe el
nombre de sustancia pura. El
agua, el nitrógeno, el helio y el
dióxido de carbono son sustancias
puras.
Una mezcla de dos o mas fases de
una sustancia pura sigue siendo
sustancia pura, siempre que la

Una sustancia pura no tiene que ser de un
solo elemento o compuesto químico. Unamezcla
de
diferentes
elementos
o
compuestos químicos también es una
sustancia pura, siempre que la mezcla sea
homogénea. El aire, por ejemplo, que es una
mezcla de varios gases, se considera como
una sustancia pura por que tiene
una
composición química uniforme. En contraste,
la mezcla de aceite y agua no es una
sustancia pura. Como el aceite no es soluble
en agua se acumulará sobre la superficie deésta,
entonces
formara
dos
regiones
químicamente distintas.

FASES DE UNA SUSTANCIA
PURA
Por experiencia se sabe que las sustancias
existen en fases diferentes. A temperatura
y presión ambientes el cobre es un sólido,
el mercurio un líquido y el nitrógeno un
gas, pero en condiciones distintas, cada
uno podría aparecer en fases diferentes.
Aunque son tres las principales —sólida,
líquida ygaseosa—,
una sustancia puede tener varias fases
dentro de la principal, cada una con
distinta estructura molecular.



En SOLIDO las fuerzas de atracción entre moléculas se
vuelven de repulsión a medida que la distancia
intermolecular se aproxima a cero, lo cual evita que las
moléculas se apilen unas sobre otras.



La fase líquida es parecido al de la fase sólida, excepto
en que las moléculas ya noestán en posiciones fijas
entre sí y pueden girar y trasladarse libremente.



En la fase gaseosa, las moléculas están bastante
apartadas, no hay un orden molecular, se mueven
al azar con colisiones continuas entre sí y contra las
paredes del recipiente que las contiene.

Hay muchas situaciones prácticas donde dos fases de
una sustancia pura coexisten en equilibrio. Algunos
ejemplos son: el aguaexiste como una mezcla de
líquido y vapor en la caldera y en el condensador de
una termoeléctrica, y el refrigerante pasa de líquido a
vapor en el congelador de un refrigerador.

Líquido comprimido y líquido
saturado

Vapor saturado y vapor
sobrecalentado
Una vez que empieza la ebullición, el
aumento de temperatura se detiene hasta
que se evapora todo el líquido. Es decir, si la
presión se mantieneconstante, durante el
proceso de cambio de fase la temperatura
también lo hará. Durante un proceso de
ebullición, el único cambio observable es un
gran aumento en el
volumen y una disminución constante en el
nivel del líquido como resultado de una
mayor cantidad de éste convertido en
vapor.

DIAGRAMAS DE PROPIEDADES PARA
PROCESOS DE CAMBIO DE FASE
Las variaciones que experimentan laspropiedades durante los procesos de
cambio de fase se comprenden mejor
con la ayuda de diagramas de
propiedades.
A continuación se construyen y analizan
los diagramas T-v, P-v y P-T para
sustancias puras.

Diagrama T-v

Diagrama P-v
La forma general del diagrama P-v de una sustancia pura es similar a
la del
diagrama T-v, pero líneas de T constante en este diagrama presentan
una tendencia hacia abajo, comose ilustra en la figura.

Los dos diagramas de equilibrio
desarrollados hasta ahora
representan estados de equilibrio en
los que sólo están presentes las fases
líquida y de vapor. Sin embargo, es
posible ampliar estos diagramas para
incluir a la sólida, así como a las
regiones de saturación sólido-líquido
y sólido-vapor. Los principios básicos
analizados junto con el proceso de
cambio de faselíquido-vapor se
aplican del mismo modo a los de
sólido-líquido y sólido-vapor. La
mayor parte de las sustancias se
contraen durante un proceso de
solidificación (es decir, congelación),
pero otras, como el agua, se
expanden cuando se congelan. Los
diagramas P-v para los dos grupos de
sustancias se muestran en las figuras
3-21 y 3-22, y ambos diagramas
difieren sólo en la región de
saturación...