DINAMICO

El valor de la temperatura depende del valor de la presión, entonces siempre que exista equilibrio entre fases la temperatura es una variable dependiente de la presión.

La relación recíproca también es cierta, es decir, para una determinada temperatura debe existir una única presión para la cual se presenta el equilibrio entre fases. Fíjese que en otra situación diferente al equilibrio entre fases, es decir, para un estado donde solo exista fase sólida, líquida o gaseosa, la presión y la temperatura son variables independientes y las dos fijan el estado del sistema.

Como complemento a lo expuesto interprete la figura 27, la cual, muestra la curva de calentamiento de una sustancia pura. En ella se observan diversos segmentos que representan el cambio de temperatura en función del calor suministrado en cada una de las fases. Así la línea entre a y b representa el calentamiento de un sólido hasta que alcanza su temperatura de fusión; la línea entre b y c corresponde al cambio de fase de sólida a líquida y por eso la temperatura permanece constante, el calor suministrado por unidad de masa durante este proceso se denomina calor de fusión. El tramo entre c y d corresponde al calentamiento del líquido entre la temperatura de fusión y la temperatura de ebullición. La línea entre d y e corresponde al cambio de fase de líquido a vapor por lo que la temperatura no cambia y el calor suministrado por unidad de masa en este proceso se conoce como calor de vaporización. Finalmente la línea ef corresponde al calentamiento del vapor una vez que todo el líquido se ha vaporizado.

Tenga presente que en el equilibrio cada fase tiene su propio volumen específico. Por

ejemplo para el agua a una atmósfera de presión (101.325 kPa), la temperatura de

saturación es de 100 ºC , vf = 0.001043 m3/kg y vg = 1673 m3/kg. A presiones más bajas

el volumen específico del líquido saturado (vf ) es menor y el volumen específico del vapor

(vg ) es mayor. Al contrario, a presiones mayores vf aumenta y vg disminuye. Por lo tanto

al aumentar la presión la diferencia entre vg y vf se hace cada vez menor. Esta situación se

ilustra en la figura 28, donde los puntos representan los valores de los volúmenes

específicos de líquido saturado y de vapor saturado a diferentes presiones.

Existe una presión con su correspondiente temperatura de saturación para la cual

desaparece la diferencia entre el volumen específico del líquido saturado y del vapor

saturado. Este estado particular de cada sustancia pura se conoce como punto crítico. A

la presión crítica es imposible diferenciar la fase líquida de la fase de vapor ya que ambas

tienen el mismo volumen específico.

...