Termodinámica de cambio de fase e interfase

Capítulo 6

Termodinámica del cambio de fase e interfases

Análisis térmico: diagramas
Formalmente, la Termodinámica del cambio de fase debería ir a continuación del estudio de la estabilidaddel equilibrio termodinámico, que se vio en el Cap. 4, pero se ha preferido introducir la Termodinámica del volumen de control cuanto antes por su utilidad en la gran mayoría de los problemas prácticos(incluyendo la práctica totalidad de problemas de cambio de fase). Este capítulo está destinado principalmente al cambio de fase sólido-líquido-vapor en sustancias químicamente puras, dejando elcambio de fase de sistemas multicomponentes para el capítulo de mezclas. Otros cambios de fase (en fase sólida, eléctricos, magnéticos, etc.) se tratarán de pasada aquí sólo para comparación. Al final delcapítulo se ha añadido un estudio de fenómenos interfaciales en general, incluyendo efectos de cambio de composición en las interfases en sistemas multicomponentes, pues, aunque se analizarán con lateoría de mezclas, aquí sólo se da una descripción superficial. El análisis térmico típico consiste en suministrar energía a la muestra, a un ritmo conocido, y ver cómo varía, en general a presiónconstante, su temperatura y otras propiedades térmicas. El resultado para una sustancia pura se muestra en la Fig. 6.1. En la práctica el problema es complicado, pues es muy difícil determinar conprecisión qué parte de la energía comunicada ha pasado a la muestra (el resto son las pérdidas), cuál es la temperatura representativa de la muestra (es de suponer que el entorno por donde se introduce laenergía estará más caliente), la importancia de la velocidad de calentamiento, la influencia de los contaminantes, de los instrumentos de medida y control, etc.

Fig. 6.1. Esquema ideal (sinhistéresis) de un análisis térmico temperatura-tiempo.

l. Martínez: TERMODINAMICA BASlCA Y APLICADA

Pero en el límite de proceso cuasiestático el comportamiento debe ser como el de la Fig. 6.1, y en...