Carlos Magallanes. Termodinámica.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGÍA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
MARACAIBO, ESTADO ZULIA
Realizado por:
Carlos Magallanes
C.I. 14.474.556
Ingeniería de Mantenimiento Mecánico
TERMODINÁMICA DE SOLUCIONES

2. INDICE
▪ Introducción
▪ Potencial Químico
▪ Propiedades parciales
▪ Mezcla Ideales
▪ Mezcla de gases ideales: Fugacidad y
coeficiente de fugacidad. Para especies puras.
Para especies en solución. Correlaciones
generalizadas para el coeficiente de fugacidad.
Solución ideal. Propiedades en exceso

3. INTRODUCCIÓN
Muchas de las aplicaciones de la termodinámica
a la ingeniería se hacen a los sistemas en donde
gases o líquidos de componentes múltiples
experimentan cambios en su composición como
resultado de procesos de mezcla o de
separación, por la transferencia de especies de
una fase a la otra o por alguna reacción química.
Las propiedades de tales sistemas dependen
dela composición, así como de la temperatura y
la presión.

4. POTENCIAL QUÍMICO
Supongamos un sistema formado por una mezcla de dos sustancias 1 y 2. La energía libre se puede
expresar como: G = 1 n 1 + 2 n 2 ni es el número de moles de cada componente i es el potencial
químico del componente i en el sistema es una magnitud intensiva que indica el desplazamiento
espontáneo de la materia (de i altos a bajos) El conocimiento de los fundamentos de la
termodinámica del equilibrio entre fases es indispensable para poder discutir las operaciones
unitarias de transferencia de materia destinadas a la separación de mezclas. De hecho, la
transferencia de materia ocurre debido a que el sistema no se encuentra en equilibrio y por tanto, los
componentes se transfieren entre las fases en contacto hasta alcanzar el equilibrio. Las
composiciones de equilibrio dependen de ciertas variables como la presión, la temperatura y la
naturaleza química y la composición de la mezcla global. La termodinámica del equilibrio entre fases
establece las relaciones entre las variables que determinan el equilibrio y que permanecen
constantes cuando éste se ha alcanzado

5. PROPIEDADES PARCIALES
El concepto de propiedad parcial molar nace como una forma
práctica para estimar la propiedad total o absoluta de un sistema no ideal. Si se
tiene por ejemplo, el caso de formulación de una solución al 50% en volumen
para el sistema binario agua y metanol, la teoría nos dice que el volumen total
de la solución resultante será la suma de los volúmenes de las sustancias puras
(al mezclar medio litro de agua con medio litro de alcohol deberíamos de obtener
1 litro de solución al 50% en volumen de metanol).

6. MEZCLA IDEALES
La mezcla ideal es un modelo de mezcla en el cual el volumen, la energía interna y
la en Patía de la mezcla es igual al de los componentes puros por separado, es decir el volumen,
la energía y la entalpía de mezcla es nula. Cuanto más se acerquen a estos valores los de una
mezcla real más ideal será la mezcla. Alternativamente una mezcla es ideal si su coeficiente de
actividad es 1. Este coeficiente es el que mide la idealidad de las soluciones. Simplifica
enormemente los cálculos y se usa de referencia para las mezclas reales.

7. MEZCLA DE GASES IDEALES: FUGACIDAD Y COEFICIENTE DE FUGACIDAD. PARA ESPECIES PURAS.
PARA ESPECIES EN SOLUCIÓN. CORRELACIONES GENERALIZADAS PARA EL COEFICIENTE DE
FUGACIDAD. SOLUCIÓN IDEAL. PROPIEDADES EN EXCESO
Es una propiedad termodinámica auxiliar, que actúa como factor para corregir y transformar una
ecuación teórica ideal, en una situación práctica real.
Coeficiente de Fugacidad
FUGACIDAD EN ESPECIES PURAS
Donde S, es Entropía y H, es Entalpía del gas
Siendo P, presión y V, volumen (se usa sat. para abreviar saturación en ambos casos)
Gases
Líquidos
Existen diversas formas para su cálculo.
Es la razón entre la fugacidad y la presión.
En el caso de los gases, la presión del gas es igual a la presión del sistema.
En las sustancias líquidas se debe considerar la presión de vapor, entendiéndola como una función de la
temperatura del líquido.
Fugacidad en soluciones o mezclas
Función del cálculo de la Fugacidad y su coeficiente
Permite conocer el comportamiento de una sustancia o mezcla para poder experimentar con esta
teniendo un margen de error conocido.
Además otorga datos indirectos sobre su estabilidad.
Se ha conocido el concepto de fugacidad, coeficiente de fugacidad y la forma de calcularlo.
Esta propiedad es vital para estudiar el comportamiento de sustancias y trabajar con ellas.