Propiedades De Sustancias Puras

Propiedades de
Sustancias Puras
TERMODINAMICA
UNIDAD II

Sustancia Pura
 Una sustancia que tiene una composición química fija en cualquier parte
se llama sustancia pura.
 El agua, el nitrógeno, el helio y el dióxido de carbono, son sustancias puras.

 Una sustancia pura no tiene que estar conformada por un solo elemento
compuesto químico. Una mezcla se considera una sustancia pura siempre
ycuando la mezcla sea homogénea.

Una mezcla de agua liquida y
gaseosa es una sustancia pura,
pero una mezcla de aire liquido y
gaseoso no lo es.

Fases de una Sustancia Pura
 Tres fases principales


Sólida



Líquida



Gaseosa

Una sustancia puede tener varias fases dentro de la principal, cada una con
distinta estructura molecular.


El carbono existe como grafito o diamante en la fasesólida. el helio tiene
dos fases líquidas y el hierro tres fases sólidas.

 Sólido: Las moléculas están dispuestas en un patrón tridimensional (red)
que se repite por todo el sólido.
 A causa de las pequeñas distancias intermoleculares existentes en un
sólido, las fuerzas de atracción entre las moléculas son grandes y las
mantienen en posiciones fijas.

 Líquida: El espaciamiento molecular esparecido al de la fase sólida,
excepto en que las moléculas ya no están en posiciones fijas entre sí y
pueden girar y trasladarse libremente.
 Gaseosa: En la fase, 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.

Procesos de cambio de fase
en sustancias puras

Líquidocomprimido y líquido saturado

 En estas condiciones el agua existe en fase
líquida y se denomina líquido comprimido
o líquido subenfriado, ló que significa que
no está a punto de evaporarse.

 Un líquido que está a punto de evaporarse
se llama líquido saturado.

Vapor saturado y vapor
sobrecalentado
 Cuando empieza la ebullición, el aumento de temperatura se detiene
hasta que se evapora todo ellíquido.
 Si la presión se mantiene constante, durante el proceso de cambio de fase
la temperatura también se mantendrá contante.

 El cilindro contiene cantidades iguales de líquido y vapor.
 Conforme continúa la transferencia de calor, el proceso de evaporación
continuará hasta evaporarse la última gota de líquido

 Un vapor que está a punto de condensarse se llama vapor saturado;
 Entonces, elestado 4 es un estado de vapor saturado.

 Y una sustancia entre los estados 2 y 4 se conoce como vapor húmedo o
una mezcla saturada de líquido-vapor, debido a que en estos estados las
fases líquida y vapor coexisten en equilibrio.

+

 Una vez completado, el proceso de cambio de fase termina y se alcanza
una región de una sola fase (vapor).
 Transferir más calor da como resultado un aumentode temperatura y de
volumen específico.
 Un vapor que no está a punto de condensarse (es decir, no es vapor
saturado) se denomina vapor sobrecalentado; por lo tanto, el agua en el
estado 5 es un vapor sobrecalentado.

 En la vida cotidiana, “agua” significa agua líquida y “vapor” indica vapor
de agua. Sin embargo, en termodinámica tanto el agua como el vapor
significan sólo una cosa: H2O.

Diagrama T-v para
el proceso de
calentamiento del
agua a presión
constante.

Temperatura de saturación y presión
de saturación
 “El agua hierve a 100 °C a 1 atm de presión”
 La temperatura a la cual comienza a hervir el agua depende de la
presión.
 A una determinada presión, la temperatura a la que una sustancia pura
cambia de fase se llama temperatura de saturación, Tsat.
 A una temperaturadeterminada, la presión a la que una sustancia pura
cambia de fase se llama presión de saturación, Psat.

 La cantidad de energía que es absorbida o liberada durante el proceso
de cambio de fase se llama calor latente.
 La cantidad de energía absorbida durante la fusión se llama calor latente
de fusión y equivale a la cantidad de energía liberada durante la
congelación.
 La cantidad de...