Termodinamica

Termodinámica
Las Fases de la Materia
Como ya sabes la materia se puede encontrar en 3 fases: Solida, Liquida o Gaseosa. En estas tres fases las sustancias se comportan de formas diferentes debido a su estructura interna.
Comúnmente identificamos la fase de sustancias por sus características temperatura ambiente. Por ejemplo, sabemos que el oxígeno es un gas, sin embargo bajo ciertas condicionespodría estar en la fase liquida; identificamos el mercurio como un líquido, sin embargo podríamos encontrarlo en fase gaseosa cuando se encuentra en forma de vapor de mercurio y reconocemos los metales como el hierro en su fase solida aunque en las siderúrgicas lo podemos encontrar en fase liquida.
La fase en la cual se encuentran las sustancias depende de varios factores:
La Estructura interna:Dicha estructura en los sólidos es diferente a la de los líquidos y esta a su vez es diferente de la de los gases.
La Temperatura: Un aumento o disminución de la temperatura puede producir un cambio de fase. Por ejemplo, el mercurio a temperatura ambiente se encuentra en fase liquida, pero a temperaturas mayores de 358ºC se encuentra en fase gaseosa.
La Presión: Un aumento de presión puedeproducir un cambio de fase, aunque no se modifique su temperatura. Por ejemplo, dentro de los encendedores el butano se encuentra en la fase liquida y se transforma en gas al salir de ellos.
Punto de Fusión y Punto de Ebullición
Cuando se aumenta la temperatura de algunos solidos como el plástico o el vidrio, se observa que su consistencia se empieza a parecer a la de un líquido a medida que aumenta latemperatura. A este tipo de solidos se les conoce como solidos amorfos.
Los sólidos cuyo cambio a la fase liquida se produce a temperatura constante se denominan cristalinos. El hierro y el hielo son ejemplos de dichos sólidos.
Los resultados anteriores muestran que durante el tiempo en el cual una sustancia cambia de fase. La temperatura de la sustancia no aumenta aun cuando se le suministrecalor. Por ejemplo, si se toma una cierta cantidad de hielo, se introduce en un recipiente y se somete a calor, mientras haya hielo en el recipiente, la temperatura es 0ºC, valor que corresponde al punto de fusión del agua.
Esta energía necesaria para que una sustancia cambie de estado se puede indicar mediante la expresión:
Q= m. L
Donde m es la masa de la sustancia considerada, y L es una propiedadcaracterística de cada sustancia denominada calor latente. En el S.I., el calor latente se mide en L/Kg.
Cambios de Fase
Los cambios de fase de las sustancias se conocen con nombres característicos. Vaporización: es el paso de la fase liquida a la fase gaseosa. Se puede producir de dos maneras:
La Evaporación: Que tiene lugar a cualquier temperatura como sucede cuando la ropa se seca.
LaEbullición: En la cual se observa la producción de burbujas dentro del líquido que tiene lugar a una temperatura característica para cada sustancia.
Condensación: Es cuando una sustancia cambia de fase gaseosa a la fase liquida. Durante este proceso la sustancia cede calor, sin embargo, su temperatura no disminuye y su valor es igual al punto de ebullición.
Es importante aclarar que a veces este cambio defase sucede a temperaturas diferentes al punto de ebullición. Como ocurre cuando se empañan los vidrios en días fríos.
Solidificación: Es cuando una sustancia cambia de la fase liquida a la fase sólida. Durante este proceso la sustancia cede calor, sin embargo, la temperatura no disminuye y su valor es igual al punto de fusión.
Factores que afectan los cambios de fase
Hemos afirmado que los puntosde fusión y de ebullición son característicos de las sustancias y que su valor depende de la presión. Además, se pueden lograr cambios en dichos puntos mediante la adición de algunas sustancias.
La Presión
Cuando un líquido entra en ebullición observamos que se producen burbujas que se dirigen hacia la superficie, puesto que las burbujas se encuentran dentro del líquido son sometidas a la...