Diagrama Pvt
A. y Boles, M. A. La temperatura a la que el agua empieza a hervir depende de la presión; por lo tanto, si la presión es constante, la temperatura de ebullición también es constante. Al variar la presión cambiará la temperatura de ebullición y viceversa. Una sustancia pura a presiones más altas hervirá a temperaturas mayores. La presión atmosférica disminuye con la altura, por lo que la temperatura de ebullición del agua disminuye. Esto ocasiona que la cocción de los alimentos tarde más en ciudades elevadas (por ejemplo en Toluca la cocción del mismo alimento tarda más que en Acapulco). Tabla 2 Variación del punto de ebullición con la elevación Elevación (m) Presión atmosférica (kPa) Temperatura de ebullición (°C) 0 (nivel del mar) 101. 33 100 1000 89. 55 96. 3 2000 79. 50 93. 2 5000 54. 05 83. 0 10'000 26. 50 66. 2 20'000 5. 53 34. 5 *Por cada 1000 metros, la temperatura de ebullición disminuye 3°C aproximadamente. De acuerdo al INEGI (2010), Toluca tiene una elevación sobre el nivel del mar de 2660 m. Por lo que de acuerdo a la tabla anterior la presión atmosférica en nuestra ciudad es de 73.
Diagrama pvt p
Los estados de equilibrio de una sustancia simple compresible, se pueden especificar en términos de su presión, volumen y temperatura. Si se especifica cualquiera de estas dos variables de estado, se determina la tercera. Esto implica que, los estados de una sustancia pueden ser representados como una superficie en un espacio tridimensional PvT. La superficie PvT anterior, representa una sustancia que se contrae al congelarse. La gran mayoría de sustancias se contraen al congelarse. La excepción notable es el agua, donde la expansión en la congelación tiiene un enorme impacto sobre la naturaleza de la Tierra. Con la superficie PvT, se puede ilustrar una cantidad considerable de información sobre las fases de la materia. Las fases sólida, líquida y gas (vapor), se pueden representar por regiones en la superficie. Tenga en cuenta que hay regiones en la superficie que representan a una sola fase, y regiones que son combinaciones de dos fases. Un punto situado entre una región de una fase sola y una región de dos fases, representa un "estado de saturación".
Todos los diagramas bidimensionales son simples proyecciones de la superficie PvT; pueden obtenerse tres diagramas: PT, Pv, y Tv. A estas proyecciones se les conoce como diagramas de fase. 1. Diagrama PT La superficie líquido-vapor de la superficie PvT aparece como una línea en este diagrama, y se conoce como línea de saturación líquido-vapor o curva de vaporización. Las superficies sólido-líquido y sólido-vapor se muestran como las curvas de congelamiento (o fusión) y de sublimación. Los estados crítico y triple se indican mediante puntos. Los sistemas monofásicos se representan mediante áreas. Las regiones monofásicas de líquido y de vapor reciben los nombres de: Líquido comprimido o subenfriado: es un líquido que no está a punto de evaporarse. Vapor sobrecalentado: es un vapor que no está a punto de condensarse. 2. Diagrama PV En este diagrama tanto las regiones monofásicas como las bifásicas aparecen representadas mediante un área. Recuerda que la línea de líquido saturado representa los estados de la sustancia tales que cualquier adición infinitesimal de energía a presión constante, hará que una pequeña fracción de líquido se transforme a vapor.
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El diagrama PVT es la representación en el espacio tridimensional P resión - V olumen específico - T emperatura de los estados posibles de un compuesto químico. Estos estados configuran en el espacio PVT una superficie discontinua, debiéndose las discontinuidades a los cambios de estado que sufre el compuesto al variarse las condiciones de presión y temperatura, que son las variables que suelen adoptarse como independientes en los estudios y cálculos termodinámicos, principalmente por la relativa sencillez de su medida (frente al volúmen específico, se entiende).
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La línea entre las regiones de líquido y la de líquido-vapor, se llama línea de saturación de líquido, y cualquier punto en esa línea, representa un estado de líquido saturado. Un punto situado en el límite entre las regiones de vapor y líquido-vapor, se llama estado de saturación de vapor. Note el punto de estado crítico (punto rojo), donde se unen las líneas de líquido-saturado con la de vapor saturado. Las variables de estado de este punto crítico único, se denotan por P c, v c y T c. Si una sustancia está por encima de la temperatura crítica T c, no puede condensarse en un líquido, no importa cuán alta sea la presión. Esta fusión de los estados líquido y vapor por encima de la temperatura crítica es una característica de todas las sustancias conocidas. Mientras que por debajo de la presión crítica P c, puede existir estado de vapor puro, a presión por encima de P c, está limitado a ser vapor solamente. Los estados con presiones por encima de P c se describen en los "estados supercríticos".