Son sustancias físicamente homogéneas y también son fijas en composición química
Ejemplo:
El aire es una composición de varios gases,
como el nitrógeno ,oxígeno, dióxido de
carbono etc...
Aún así en una mezcla de dos o más
fases de una sustancia pura,
se considera dicha sustancia como una
sustancia pura.
Ejemplo:
Una mezcla de hielo o incluso la misma agua liquida
Fases de una sustancia pura
Las sustancias están presentes en todo
momento y se clasifican en las siguientes
fases.
Así mismo una sustancia puede tener varias
fases dentro de la principal o fase elemental, cada
una es una variante de estructura
molecular.
Las fases son las siguientes:
Liquido
Se pueden clasificar entre un esta
intermedio de los dos mencionados, su
principal capacidad es hacerse fluir, no
mantiene una forma propia, sino adquiere
la forma del recipiente que lo contenga.
Solido
Se oponen activamente al cambio de
forma y volumen ya que sus
partículas se encuentran muy juntas
y ordenadas.
Gaseoso
Este es el estado más volátil de la
materia, las partículas están mas
separadas y dispersas
Procesos de cambio de fase
Liquido comprimido y líquido saturado
El líquido comprimido: Permanece en un punto en que permite
evaporarse. El agua líquida permanece a 20 °C y 1 atm de
presión.
Por consiguiente a medida que aumenta la temperatura, el agua
líquida se expande un poco y por consiguiente
aumenta también su volumen especííco.
El agua permanece como un líquido comprimido
en este estado puesto que no ha
comenzado un proceso de evaporación.
Liquido saturado: A punto de
evaporarse. Agua líquida a 100 °C y 1
atm de presión
A medida que se aumenta la transferencia de
calor, la temperatura se eleva hasta alcanzar
100 °C, punto especifíco en que el agua todavía
es líquida, pero cualquier adición de calor por
poco o mucho hace que el agua se vapore
continuamente.
Vapor saturado y vapor sobrecalentado
El vapor saturado
permanece a punto de
condensarse y el agua
evaporada a 100 °C y 1 atm
de presión
El vapor saturado también se conoce como
vapor húmedo o incluso como una mezcla
saturada de líquido-vapor, esto sucede
cuando los estados de las fases líquida y
vapor coexisten en equilibrio.
Si se continúa la transferencia de calor, el
proceso de evaporación continuará hasta
que se evaporare todo el líquido
Aquí el vapor sobrecalentado no esta a punto de condensarse y el
agua evaporada se transforma o permanece a 300 °C y 1 atm.
Si existe la transferencia de calor y al aumentar da como resultado un
aumento de temperatura y de volumen especifíco.
Al transferirse una proporción de calor del vapor, la temperatura
disminuirá gradualmente un poco, pero no habría condensación
siempre que la temperatura permanezca por encima de
100 °C (a 1atm).
Ejemplo:
Si tenemos un cilindro con agua y esta se
encuentra casi a la mitad de la línea de
evaporación, el cilindro contiene cantidades
iguales de líquido y vapor.
Dado el ejemplo se tiene que desde ese punto el cilindro está lleno de vapor, lo cual se
halla en el borde de la fase líquida. Por lo que al agregarle una cantidad
de calor que pierda este vapor hará que se condense.
Temperatura de saturación y presión de saturación
En cuanto a la temperatura de
saturación es la temperatura a la que
una sustancia pura cambia de fase al
agregarle una determinada presión
Como se sabe la presión de saturación es la presión a la que una
sustancia pura se ve sometida a cambiar de fase a una
determinada temperatura.
Calor latente
Para transformar de fase un solido a un líquido o vapor a un
líquido se requiere una determinada cantidad de energía
El calor latente es la cantidad de energía que es
absorbida o liberada en el proceso de
cambio de fase
Se clasifican en:
Calor latente de fusión: Esta es la cantidad de
energía absorbida durante la fusión.
Por lo tanto equivale a la cantidad de
energía que se libera durante la
congelación
El calor latente de evaporación: siendo esta la
cantidad de energía absorbida
durante la evaporación.
Por evaporación equivale a la energía liberada
durante la condensación.
Para que suceda el cambio de fase
las magnitudes de los calores
latentes dependen de la
temperatura o presión.
DIAGRAMAS DE PROPIEDADES PARA
PROCESOS DE CAMBIO DE FASE