Thermodinamica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUIMICA E
INDUSTRIAS EXTRACTIVAS



Evidencias Unidad I, II y III

Asignatura:

Termodinámica de las sustancias puras

Alumno:

Martínez Coyotzi Yair

Profesor:

Díaz Hernández Carlos

Grupo:

1IV25

Fecha de entrega

8/Junio/2011

Temas de la unidad I

1. Sustancias puras, cambios de fase, calorsensible y calor latente.
1.2 Diagramas de fases P-T, P-V.
1.3 Manejo de tablas

Sustancia pura
Una sustancia pura es aquella compuesta de sólo una especie química, la cual puede existir en más de una fase. Diferentes fases de una sustancia tienen la misma composición química pero diferente estructura física, tales como sólido, líquido y gas.
Cambios de fase
Se denomina cambios de fase avariaciones bruscas en alguna propiedad de un material que ocurran a una temperatura bien definida. El ejemplo más usual de cambios de fase es el paso de un material entre sus estados sólido, líquido y gaseoso. Otros ejemplos de cambios de fase son el paso de una estructura cristalina a otra en hielo a distintas presiones, la propiedad magnética adquirida o perdida por algunos materiales a ciertastemperaturas, y la pérdida de la resistencia eléctrica a muy bajas temperaturas (superconductividad) en el caso de algunos materiales.
Para el caso de los cambios de estado sólido, líquido y gaseoso en un material, la temperatura a que ocurre el cambio depende de la presión a que esté sometido el material. Por ejemplo, el agua pasa de estado líquido a gaseoso (hierve) a más de 100ºC si la presión esmayor que la atmosférica, y a menos de esa temperatura si la presión es menor que la atmosférica.
Usualmente se llama "fusión" al paso de un material de fase sólida a líquida (y "solidificación" al paso contrario), y "vaporización" al paso de fase líquida a la gaseosa (y "licuación" al paso contrario). A presiones relativamente bajas es posible pasar directamente un cuerpo de fase sólida a lagaseosa, sin pasar por la fase líquida. Este proceso es llamado "sublimación".
Calor latente
Si un cuerpo está a la temperatura a la que ocurre un cambio de estado, todo el calor que reciba o que pierda el cuerpo se ocupa en el cambio de estado, y nada se ocupa en cambiar la temperatura del cuerpo.
Por ejemplo, si cierta cantidad de hielo a 0ºC (y a presión atmosférica) está recibiendo calor, todoese calor se ocupa en "derretir" el hielo, es decir, hacer que el agua pase de estado sólido a estado líquido, y, mientras quede hielo, aun en cantidades pequeñísimas, el agua no aumentará su temperatura. Distinto sería el caso que el hielo esté originalmente a -10ºC, por ejemplo. En ese caso, si el cuerpo recibe calor en forma continua, el calor que reciba el hielo al comienzo se ocupará enllevar su temperatura de -10ºC a 0ºC. Luego, el calor se ocupará en pasar el hielo a agua líquida (según la ecuación que se escribirá a continuación). Luego, el calor se ocupará en aumentar la temperatura del agua líquida. Si el cuerpo sigue recibiendo calor, el agua líquida llegará a 100ºC. El calor que siga recibiendo se ocupará en transformar el agua líquida en vapor de agua. Una vez que toda elagua líquida esté en fase gaseosa, el calor que el agua siga recibiendo será ocupado en aumentar la temperatura del vapor de agua.
La ecuación que liga la absorción o pérdida de calor y los cambios de estado sólido, líquido y gaseoso es muy sencilla

Donde m es la masa que cambia de estado y L, llamado calor latente, es una constante para cada material y cambio de fase. Las unidades de L son J/K,o múltiplos de esa combinación (kJ/K, por ejemplo).
Manejo de tablas y diagramas
Las propiedades sobre las líneas de líquido saturado y vapor saturado se listan en las tablas de saturación para una sustancia dada. El subíndice f hace referencia al líquido saturado y el subíndice g hace referencia al vapor saturado. El subíndice fg es la resta entre los dos valores.
Una mezcla es en parte...