Sustancia Pura

Termodinámica

Cesar Ceballos

Seguridad Industrial

Sustancias

PurasTipo de materia que está

formada por átomos o

moléculas todas iguales.

A su vez estas se

clasifican en sustancias

puras simples y

compuestos químicos.

Sustancias Simples: están formadas por átomos

todos iguales o moléculas con átomos iguales.

Compuestos Químicos: Formados por moléculas

todas iguales. En este caso los átomos que

forman las moléculas tienen que ser diferentes.

Equi

librio

de

fase

s va

por l

íqui

do só

lido

en u

na su

stan

cia

pura

Se le conoce también como

diagrama de fases; ya que

determina bajo que condiciones prevalece cada

una de las fases [líquida, sólida y vapor]. Para definir

el estado de un gas o vapor

se debe definir únicamente

dos propiedades intensivas

independientes [presión y

temperatura, presión y calidad, temperatura y calidad, entalpía y calidad,

entalpía y entropía, etc.]

Equi

librio

de

fase

s va

por l

íqui

do só

lido

en u

na su

stan

cia p

ura

En el diagrama de fases se puede

observar el punto triple, que es aquel

en el cual puede coexistir los tres

estados en equilibrio [sólido, líquido y

vapor].La curva que separa la fase líquida

de la fase vapor recibe el nombre de

curva de evaporación. Esta curva

tiene como extremo superior el punto

crítico; se le llama también curva del

punto de ebullición. La pendiente de

la curva de evaporación es positiva

para cualquier sustancia pura

compresible, lo que significa que la

temperatura a la cual el líquido

alcanza la ebullición aumenta al

incrementarse la presión.

Propiedades

independientes de

una sustancia puraEs una razón importante

para introducir el

concepto de una

sustancia pura es que el

estado de una sustancia

pura, comprensible,

simple (es decir una

sustancia pura en

ausencia de movimiento,

gravedad y efectos de

superficie, magnéticos o

electrónicos) se define

por dos propiedades

independientes. Por

ejemplo, si se especifican

la temperatura y el

volumen específico del

vapor sobrecalentado, se

determina el estado del

vapor.

Para comprender la

importancia del

termino propiedad

independiente,

considérese los

estados de líquido

saturado y vapor

saturado de una

sustancia pura. Estos

dos estados tienen la

misma presión y la

misma temperatura,

pero definitivamente

no son el mismo

estado. Por tanto, en

un estado de

saturación, la presión y

la temperatura no son

propiedades

independientes.

Ecua

cione

s de

esta

do p

ara

la

fase

de

vapo

r

La presión de vapor en equilibrio

con un líquido o un sólido a

cualquier temperatura se

denomina presión de vapor de la

sustancia a esa temperaturaLa presión de vapor de una

sustancia es la función de la

temperatura solamente, no del

volumenEn un recipiente que contenga

liquido y vapor en equilibrio a

temperatura constate, la presión

no depende de las cantidades

relativas de vapor y líquido. Si por

algún motivo la cantidad de

líquido disminuye, el vapor se

condensa (para compensar) y

viceversa

Superficies

termodinám

icasLas superficies termodinámicas son una

relación entre presión (P), volumen (v) y

temperatura(T), que nos genera una

superficie en la cual se puede distinguir

las distintas fases de la materia y los

procesos con cambio de fase. Aquí se

puede distinguir claramente la fase sólida,

sólido-líquido, líquido, líquido-vapor (zona

de vapor húmedo), gas y sólido-vapor

(zona de sublimación), además se aprecia

la línea triple (coexisten los 3 estados) y el

punto crítico (k)