UNIDAD IV Equilibrio de Fases
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HZC 2009 UNIDAD IV Equilibrio de fases Gas Líquido Sólido Comportamient o Fluidos Viscoso Compresible Fluido Viscoso Incompresib le Rígido Elástico ±Incompresible Estructura Aleatorio diluida Aleatorio densos Ordenada densos Moléculas En movimiento Interacciones leves En movimiento Interaccion es fuertes Fijas en puntos Reticulares Fuertes interacciones Introducción
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UNIDAD IV Equilibrio de fases
Introduccin
GasLquidoSlidoComportamientoFluidosViscosoCompresibleFluidoViscosoIncompresibleRgidoElsticoIncompresibleEstructuraAleatoriodiluidaAleatoriodensosOrdenadadensosMolculasEn movimientoInteracciones levesEn movimientoInteraccionesfuertesFijas en puntosReticularesFuertes interaccionesHZC 2009
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Propiedades Macroscpicas de fases condensadas
Es fcil distinguir un lquido de un slido cristalinoLquido: fluido adopta la forma del recipiente que lo contiene, es macroscopicamente homogneo.
Cristal: rgido - no tiene forma distintiva, presenta caras de textura y defectos visibles
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Cambios de fases
La energa se suministra para la transferencia desde la frontera de las fases lquida y slida
H>0
Como G = H T S 0 para procesos espontneos. Ellos ocurren
Espontneamente a altas temperaturas.
Los procesos inversos tienen H 0 y S 0. Ocurren espontneamente
A baja temperatura
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Equilibrio liquido-vapor Presin de Vapor
lquido
El lquido en un recipiente cerrado se evapora
Hasta que la velocidad de condensacin es igual a la velocidad de condensacin
Presin de vapor = PV = La presin en la cual un lquido se encuentra esta
En equilibrio con su vapor a determinada temperatura
Si la temperatura se incrementa, mayor N de molculas de lquido tendrn
Energa suficiente para escapar a la fase vapor. La velocidad de vaporizacin
Y la presin de vapor se incrementan.
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Ecuacin de Clausius-Clapeyron
b.p. T
1/T
Ln Pv
Pvap
Patm
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Grfico105102030405060657075808590100Temperatura /CPresin de vapor /mm HgEfecto de la Temperatura en la presin de vapor del agua4.586.549.2117.5331.8255.3292.51149.38187.54233.7289.1355.1433.6525.76Hoja104.5856.54109.212017.533031.824055.325092.5160149.3865187.5470233.775289.180355.185433.690525.76100Hoja2Hoja3 -
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Punto critico
La lnea de presin de vapor representa la presin en la cual el lquido y el vapor pueden coexistir a esa temperaturaP
PC
TC T
L
G
Punto
critico
A altas presiones, la sustancia
Es un lquido
A bajas presiones, la sustancia
Es un gas
En el punto crtico, el lquido y el gas se hacen indistinguible:
No existen diferencias de densidad ni cambios de fases
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Diagrama de fase
Equilibrio slido lquido (lnea de fusin)
S
L
Punto triple
Punto crtico
Equilibrio lquido vapor
(lnea de vaporizacin)
Curva de
calentamiento
P
T
Equilibrio slido gas (lnea de sublimacin)
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g
s
acin
sub
g
l
n
vaporizaci
l
s
fusin
lim
RT
H
vap
vap
e
te
cons
P
/
tan
D
-
=
b
X
m
Y
C
T
R
H
P
C
RT
H
P
C
RT
H
P
ecuacin
la
de
tomando
vap
vap
vap
+
=
+
D
-
=
+
D
-
=
+
D
-
=
1
ln
303
,
2
log
ln
ln
Efecto de la Temperatura en la presin de vapor del agua
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
05101520253035404550556065707580859095100
Temperatura /C
Presin de vapor /mm
Hg
