1. Sustancia Pura
Autor:
Miguel Vera
C.i: 21.105.836

2. INTRODUCCIÓN
 En el siguiente trabajo se tratara un poco
acerca de las sustancias puras, de los
elementos, mas detalladamente para poder
entender un poco mas el amplio campo de
estudio de la química, información que nos será
útil en el transcurso del año
 La Termodinámica, en general, tiene por objeto
el estudio de las leyes de transferencia de calor
en sistemas en equilibrio.
 El objetivo de esta unidad es definir los
términos básicos de las Sustancias Pura.

3. Definición de Sustancia 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.

4. Equilibrio de fases
 Existen en la naturaleza muchas situaciones en
que dos fases de una sustancia pura coexisten
en equilibrio. El agua existe como líquido y
vapor dentro de una olla de presión. El agua
sólida o hielo a la temperatura y presión
normales del ambiente comienza su proceso de
condensación. A pesar de que todas las fases
de las sustancias son importantes, solo se
estudiarán las fases líquido y vapor y su
mezcla.
 En el estudio de la sustancia pura se toma
como ejemplo el agua por ser una sustancia
muy familiar.

5. Vapor líquido sólido en una
sustancia pura.
 Representan estados de equilibrio como líquido y
como vapor seco. El subíndice f se utiliza para líquido
saturado y el subíndice g para vapor saturado. En el
caso de una mezcla líquido vapor, la entalpía,
volumen específico o entropía resultante [o sea el
valor total del sistema en un estado específico entre
el líquido saturado y vapor saturado], se designará
por el estado correspondiente al sistema; vgr:
entalpía en estado 2 = h2, volumen específico en
estado 1 = v1, etc. En estos puntos [Mezcla vapor-
líquido en equilibrio], la diferencia se designa por el
subíndice fg, vgr: la diferencia en el volumen
específico se designa como vfg, la diferencia entre
los valores entálpicos se designa por hfg. La entalpía
de evaporación se designa como hfg.

6. 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.

7.  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.

8.  Vapor sobre calentado. Liquido
comprimido
 P<Psat a una T dada
P>Psat a una T dada
 T>Tsat a una P dada T<Tsat
a una P dada
 v>vg a una P o T dada v<vf a
una P o T dada
 u>ug a una P o T dada u>uf a
una P o T dada
 h>hg a una P o T dada h>hf a
una P o T dada
 Diagrama T-V para el proceso de calentamiento del
agua a presión constante.

9. Ecuaciones de estado para
la fase vapor. Una ecuación de estado es la relación que existe entre
dos o más propiedades termodinámica. En sistemas de
un componente y de una fase, la ecuación de estado
incluirá tres propiedades, dos de las cuales pueden ser
consideradas como independientes. Aunque en principio
se podrían plantear relaciones funcionales en que
intervengan tres propiedades termodinámicas
cualesquiera, las expresiones analíticas de las relaciones
entre propiedades han sido limitadas casi
completamente a la presión, volumen y temperatura.
Debido a la incompleta comprensión de las interacciones
intermoleculares, especialmente en los estados líquido y
sólido, han sido utilizados métodos empíricos para
desarrollar muchas de las ecuaciones de estado de uso
general. Dado que la presión, temperatura y volumen
pueden ser medidos directamente, los datos necesarios
para evaluar las constantes en tales ecuaciones pueden
ser obtenidos experimentalmente.

10. Comportamiento de los
fluidos reales
 El comportamiento de un fluido se muestra
generalmente en un diagrama P-V, en el cual se
trazan curvas de temperatura constante,
denominadas isotermas.
 En la grafica muestra el comportamiento general de
un fluido puro real en esas condiciones, donde se
han dibujado tres isotermas: una a alta temperatura,
otra a baja temperatura y la otra a la temperatura
crítica. Sobre la temperatura crítica, la fase líquida
no existe y las isotermas muestran que el volumen
decrece con el incremento de la presión. Bajo la
temperatura crítica, las isotermas muestran una
meseta en donde existe una zona de dos fases
(líquido-vapor).

11. Superficie termodinámica
 Las superficies de presión, volumen y temperatura son
características para cada tipo de sustancia y permiten
identificar los estados sólido, líquido y gaseoso y las
regiones de transición entre estos estados, para el agua.

12.  La superficie formada por las propiedades
termodinámicas de presión (p), volumen (v) y
temperatura (T) es característica para cada sustancia
de trabajo. En estas superficies se pueden identificar
los estados sólido, líquido y gaseoso de la materia y
las regiones de transición (cambios de fase) entre
esos estados. El estudio de las propiedades
termodinámicas de la materia permite calcular los
valores correspondientes para una sustancia de
trabajo cuando se encuentra en cualquier estado de
esta superficie. En esta figura se muestra la superficie
p-v-T para el agua.
 El estado termodinámico de un sistema simple de
masa conocida queda determinado a través de dos
propiedades termodinámicas independientes. Una
función entre propiedades se conoce como función de
estado. En el caso en que una función de este tipo
tenga unidades de energía, p.e. u(v; T) o h(p; T), se
tiene una ecuación calórica de estado; en cualquier
otro caso se tiene una ecuación térmica de estado,
p.e. v(p; T).

13. CONCLUSIÓN
 Después de todas las actividades propuestas
que e afianzado conceptos importantes
relacionados con la materia y las distintas
formas en que se encuentra, los métodos
empleados para separar mezclas y la
solubilidad
También se ha comprobado la importancia que
tienen las disoluciones en nuestra vida
cotidiana, así como problemas
medioambientales tan importantes como la
contaminación del suelo y el agua.