TERMO

PROPIEDADES FISICAS DE SUSTANCIAS PURAS SIMPLES Y
COMPRESIBLES (DIAGRAMAS, TABLAS).
El estado de un sistema cerrado en equilibro se describa a través de los valores de
las propiedades termodinámicas. De la observación de muchos sistemas
termodinámicos conocemos que no todas las propiedades termodinámicas son
independientes una de otra, y el estado puede ser determinado únicamente por losvalores de propiedades independientes. Una regla general conocida como principio
de estado (postulado de estado) es una guía para determinar la cantidad de
propiedades independientes necesarias para especificar el estado de un sistema.
Una propiedad independiente puede ser asociada con la transferencia de calor y
otra propiedad independiente puede ser añadida por cada forma relevante de
cambiarla energía por medio de trabajo. El término sistema simple es aplicado a
sistemas que solamente tienen una forma de alterar significativamente su energía
por trabajo cuando el sistema sufre un proceso en cuasiequilibrio. Esto indica que
un sistema simple requiere dos propiedades independientes para determinar su
estado. El más importante de estos sistemas, y al que le dedicaremos gran partede los análisis, son los sistemas simples compresibles.

SUSTANCIA PURA
Es aquélla que tiene una composición química fija: Agua, N2, He,
CO2, R134. No solo son aquellas conformadas por un solo
elemento o compuesto química. El aire puede ser una sustancia
pura ya que tiene una composición química uniforme. Pero no la
mezcla de aceite y agua.
Una mezcla de dos o más fases: agua y hielo yaque permanece la
misma composición química. Pero no aire líquido con otra fase
gaseosa.

FASES DE UNA SUSTANCIA PURA
Fase sólida. Las moléculas están dispuestas en un patrón tridimensional,
existen grandes fuerzas de atracción, las moléculas mantienen posiciones
fijas unas con respecto a las otras pero oscilan en función de la temperatura.
Fase líquida. El espaciamiento molecular esparecido al de la fase sólida,
excepto que las moléculas ya no mantienen posiciones fijas entre si. En
general las distancias entre moléculas aumentan con la temperatura al pasar
de sólido a líquido. A excepción del agua.
Fase vapor. Las moléculas están muy apartadas y no
hay un orden molecular. Hay un continuo choque entre
ellas y con el recipiente que las contiene. Tienen mayor
cantidad deenergía que la fase líquida o sólida.

PROCESOS DE CAMBIO DE FASE DE SUSTANCIA PURA

Deposición
Solidificación

Condensación

LIQUIDO

SOLIDO

Fusión

VAPOR

Evaporación
Sublimación

En los procesos de cambio de fase la presión y la temperatura son
propiedades dependientes. Los cambios de fase ocurren a
temperatura constante y son función de la presión a la que ocurren.
Unasustancia a presión alta el punto de ebullición aumenta. Olla
de presión. (1679 Denis Papin)

PROCESO DE CAMBIO DE FASE DE AGUA

Diagrama T-v, para el
procesos de cambio
de fase de agua a
presión constante.
Calor sensible.
Calor latente
Calor de
sobrecalentamiento

La temperatura a la que una sustancia cambia de fase se denomina
Temperatura de Saturación. De igual forma a unatemperatura dada la
presión a la que cambia es la Presión de Saturación.

Curva de saturación líquido-vapor (agua)

DIAGRAMAS DE PROPIEDADES PARA PROCESO DE CAMBIO DE FASE
Diagrama T-v
Punto crítico es en que los
estados líquido saturado y
vapor saturados son
idénticos. Agua:
P cr = 22.09 MPa
T cr = 374.14 ºC
V cr = 0.003155 m3/kg

Diagrama T-v. Es la proyección de la
superficie en losejes temperatura-volumen
específico. Las líneas a presión constante
que aparecen en el diagrama se denominan
isobaras. Para cualquier presión menor a
la presión crítica la temperatura permanece
constante en el cambio de fase líquidovapor.

Diagrama P-v
Es la proyección de la superficie en los ejes presión-volumen específico. Las líneas a
temperatura constante que aparecen en el diagrama...