sustancias puras

Sustancias puras
•Una sustancia que tiene una composición química fija
en cualquier parte se llama sustancia pura.

Sustancia
pura

elemento
Compuesto

Fase de una sustancia pura

Procesos de cambio de
fase de una sustancia
pura
• Hay muchas situaciones practicas donde dos fases de una
sustancias coexisten en equilibrio.
• La atención es esta sección se centra en la faselíquida y
de vapor.

Liquido comprimido y liquido saturado
• Considere un dispositivo de
cilindro-émbolo que contiene
agua líquida a 20 °C y 1 atm
de presión.
• En estas condiciones el agua
existe en fase liquida y se
denomina
líquido
comprimido
o
liquido
subenfriando, lo que significa
que no está a punto de
evaporarse. (Estado 1)

• Conforme se transfiera mas
calor,
latemperatura
aumenta hasta alcanzar
100°C. Punto en la que el
agua todavía permanece
liquida.
• Un liquido que esta a punto
de evaporarse se llama
liquido saturado.(Estado 2)

Vapor saturado y vapor
sobrecalentado
• Casi ala mitad de la línea
de evaporación (estado 3),
el
cilindro
contiene
cantidades
iguales
de
liquido y vapor.
•

Una sustancia en este
estado (fase liquida y vaporcoexiste en equilibrio) se
conoce
como
vapor
húmedo o mezcla saturada
de liquido-vapor.

• Conforme continua
la
transferencia de calor, el
proceso
de
evaporación
continuara hasta evaporarse
la
ultima
gota
de
liquido(Estado 4).
• Cualquier cantidad de calor
que pierda este vapor hará
que se condese. Un vapor
que esta a punto de
condesarse se llama vapor
saturado.

• Unavez completado , el proceso
de cambio de fase termina y se
alcanza una región de una sola
fase (esta vez vapor). En el
estado 5 la temperatura del
vapor es , por ejemplo 300°C.
• No habrá condensación siempre
que la temperatura permanezca
por encima de 100°C (para P= 1
atm). Un vapor que no está
apunto de condensarse se
denomina vapor
sobrecalentado.

• El ejemplo descrito de unproceso de cambio de fase a
presión constante se ilustra en la siguiente figura.

1 Líquido comprimido
2 Líquido saturado
3 Mezcla saturada de líquido-vapor
4 Vapor saturado
5 Vapor sobrecalentado

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

Temperatura de saturación y presión
de saturación
• La temperatura a la cual comienza a hervir el agua
depende dela presión, en consecuencia, si la presión es
constante, sucede lo mismo con las temperaturas de
ebullición.
• A una determinada presión, la temperatura a la que una
•  
sustancia pura cambia de fase se llama temperatura de
saturación, .
• Del mismo modo, a una temperatura determinada, la
presión a la que una sustancia pura cambia de fase se llama
presión de saturación,.

• Las tablasde saturación que
muestran la presión de
saturación en función de la
temperatura(o temperatura
de saturación contra la
presión) están disponibles
para todas las sustancias.

Calor latente
• Para fundir un sólido o vaporizar un líquido se requiere
una gran cantidad de energía. La cantidad de ésta que es
absorbida o liberada durante el proceso de cambio de fase
se llama calor latente.• Específicamente, 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 energía absorbida durante la evaporación
se llama calor latente de evaporación y equivale a la
cantidad de energía liberada durante la condensación.
• Las magnitudes de calores latentes dependen de latemperatura o presión en la que sucede el cambio de fase:
a 1 atm de presión, el calor latente de fusión del agua es
de 333.3 kJ/kg, mientras que el de evaporación es de 2
256.5 kJ/kg.

• Durante un proceso de cambio de fase la T y P son
propiedades
dependiente, y que hay una relación
entre ellas, es decir , = .
• definida
 
• Una grafica de en función de , se llama curva de...