termodinamica

1. Autor: Yorbian Guzmán

2. Definición de sustancias pura
 Es toda sustancia que tiene su composición química homogénea e
invariante.
 Ejemplo: el agua, el nitrógeno, el oxígeno, el amoníaco y muchos
mas.
 La sustancia pura puede presentarse en distintas fases: sólido,
líquido y gaseosa. Dependiendo de los valores de presión y
temperatura una sustancia puede estar como sólido, líquido o vapor
o presentarse en dos o tres fases a la vez.

3. Fases de la sustancia pura
Las sustancias en fases diferentes a temperatura y presión ambiente. El cobre
es un solido, el mercurio es un liquido y el nitrógeno es un gas, en condiciones
diferentes cada uno aparece en una fase diferente aunque hay tres fases
principales. Solida, liquida y gaseosa. Una sustancia tiene varias fases dentro
de una fase principal cada una con una estructura molecular diferente los
enlaces moleculares mas fuertes se da en los sólidos y los mas débiles se da
en los gaseosos.
Las moléculas de un solido se arreglan en un patrón tridimensional que se
repite por todo el sistema, El espacio molecular en la fase liquida es parecido a
la fase solida excepto que las moléculas no mantienen posiciones fijas entre si.
En un liquido, un grupo de moléculas flotan unas con otras.
En la fase gaseosa las moléculas están bastante apartadas unas de otras y no
hay un orden molecular las moléculas de gas se unen al azar en continuo
choque entre si y con las paredes de resistentes por tanto el gas debe liberar
una gran cantidad de energía antes de que pueda condensarse o congelarse.

4. Proceso de cambio de fase de
sustancias puras
El agua existe como una mezcla de liquido y vapor en la caldera y en el
condensador de una caldera termoeléctrica.
El refrigerante pasa de liquido a vapor en el congelador de un refrigerador.
Liquido comprimido y liquido saturado
Consideremos un dispositivo embolo que tiene agua liquida a 20°c y una
atmosfera de presión le llamamos estado 1, en estas condiciones el agua
consiste en una fase liquida y se define como liquido comprimido o liquido sub-
enfriado lo que significa que no esta apunto de evaporarse el calor se
transfiere al agua hasta que su temperatura aumenta a 40°c a medida que
aumenta la temperatura el agua liquida tendrá cierta expansión y por ello
aumentara u volumen especifico.
Como respuesta a su expansión el embolo se moverá ligeramente hacia arriba
durante este proceso el cilindro permanecerá constante en una atmosfera , ya
que depende de la presión existente en el exterior y del peso del embolo que
son constantes en este estado el agua sigue siendo un liquido comprimido
puesto que no ha comenzado a evaporarse.

5. Proceso de cambio de fase de
sustancias puras
Conforme se transfiere mas color la temperatura aumentara hasta que alcance 100°c en
este punto el agua sigue siendo liquido pero cualquier adición de calor no importa cuan
pequeña sea ocasionara que u n poco de liquido se evapore.
esta por suceder un proceso de cambio de fase de liquido a vapor . Un liquido que esta
apunto de evaporarse recibe el nombre de liquido saturado será el estado 2.
Vapor saturado o vapor sobrecalentado: una vez empieza la ebullición el aumento de
temperatura se detendrá hasta un liquido se evapore por completo la temperatura
permanecerá constante. Durante podo proceso de cambio de fase la presión se
mantiene constante.
Es posible verificarlo con posibilidad colocando un termómetro dentro del agua que
hierve sobre un horno, a nivel termal (presión una atmosfera) el termómetro siempre
leerá 100°c aun si el recipiente esta cubierto o descubierto.

6. CAMBIO DE FASE DE VAPOR A
LIQUIDO
Un vapor apunto de condensarse recibe el nombre de vapor saturado por tanto
el estado 4 es un estado de vapor saturado.
Una sustancia entre el estado 2 y 4 se conoce como mezcla saturada de
liquido a vapor debido a que las fases liquidas coexisten en equilibrio de estos
estados.

7. Propiedades independientes de
una sustancia pura
Una sustancia pura que tiene una composición química fija en cualquier parte
se le llama sustancia pura, el agua, nitrógeno y el hielo son sustancias puras.
Una sustancia pura no debe de estar conformada por un solo elemento o
compuesto químico.

8. Propiedades independientes de
una sustancia pura
Liquido comprimido.
El agua existe en fase liquida y se le denomina “liquido comprimido”, lo cual significa que
no esta apunto de evaporarse.
Liquido saturado.
Un liquido que esta apunto de evaporarse se llama “liquido saturado” .tenemos que
tomar en cuenta que aun no existe una porción de vapor ya que en esta fase es cuando
esta a punto de comenzar a crearse vapor.
Vapor húmedo.
Cuando nos referimos a vapor húmedo es en el momento en que consideramos cierto
porcentaje de vapor en una mezcla (liquido-vapor) y suele denotarse con una X la cual
se conoce como calidad.
Vapor saturado.
Es un vapor que esta en el punto en que se va a condensar. Esta fase hace que la
sustancia este completa como vapor y es necesario retirar calor.

9. Ecuaciones de estado para la
fase vapor

10. Superficie termodinámica