Lectura diagrama de fases del agua

 Bueno, primero necesitas un diagrama de fases y luego debes decidir las condiciones de temperatura y presión. 

Normalmente, la presión se representa frente a la temperatura, y aquí examinamos la fase del agua en diferentes condiciones de temperatura y presión. Por supuesto, podemos dibujar las ordenadas P

$=1\cdot atm$ y podemos ver las transiciones de fase del agua en  1$\cdot atm$, i.e. at $0$ ${}^{\circ }C$ and $100$ ${}^{\circ }C$.

El hecho de que la pendiente de la transición agua-hielo sea NEGATIVA es una propiedad muy inusual, y puede mostrar que el hielo es menos DENSO que el agua (¡creo que la pendiente del gráfico es muy exagerada!).

Representados en el gráfico son los triple punto, las condiciones de temperatura y presión en las que las 3 fases están en equilibrio, y la punto crítico , las condiciones de temperatura y presión en las que las densidades de la fase líquida y la fase gaseosa se igualan, y ya no se puede distinguir entre las 2 fases. Claramente, estos puntos críticos se encuentran en condiciones de temperatura y presión muy no estándar. 

¿En qué se diferencia un diagrama de fases para el agua? 

Un diagrama de fase es una representación gráfica que le permite calcular exactamente qué fases están presentes a una temperatura y presión determinadas. Cada punto del diagrama representa una posible combinación de temperatura y presión para un sistema cerrado. Normalmente, un diagrama de fase tiene presión en el eje y y temperatura en el eje x.

Las regiones separadas por las líneas nos dan una idea de las condiciones de T y P que tienen más probabilidades de producir un gas, un líquido o un sólido. Las líneas que dividen el diagrama representan las combinaciones de temperatura y presión en las que dos estados están en equilibrio.

Normalmente, la línea de fase sólida / líquida se inclina positivamente hacia la derecha. Sin embargo, para otras sustancias, como el agua, hay un comportamiento anómalo y la línea se inclina hacia la izquierda. Esto indica que la fase líquida es más densa que la fase sólida. Este fenómeno es causado por la estructura cristalina de la fase sólida. Al congelarse, la densidad del agua disminuye en aproximadamente un 9%. Por eso, puede derretir hielo simplemente aplicando presión y no agregando calor. 

¿Cómo se dibuja un diagrama de fase con una ecuación diferencial? 

- punto de ebullición normal 

($T_b$ at $\text{1 atm}$)

- punto de fusión normal

($T_f$ at $\text{1 atm}$)

-Triple punto

($T_{\text{tp}},P_{\text{tp}}$)

-Punto Critico 

($T_c,P_c$)

-ΔHfus , ΔH
vap        

EJEMPLO DATA CO2

Los siguientes datos se pueden encontrar en NIST:

CONSTRUYENDO EL DIAGRAMA DE FASE El resto está usando los datos que uno podría obtener al usar estas ecuaciones en un punto de datos para obtener

otro punto de datos. Por lo general, empiezo trazando el punto triple y el punto crítico, y luego delineando dónde están las regiones

de fase sólida, líquida y gaseosa. Luego, observo qué pendientes son positivas o negativas y esbozo las

curvas desde allí.

Un diagrama de fase 3D es un tipo de gráfico en el que tres condiciones diferentes (P,V,T)

Explicación

Las condiciones de equilibrio se muestran como superficies curvas en 3D, con áreas para las fases sólida, líquida y de vapor y áreas donde dos o tres fases pueden coexistir en equilibrio, Diagrama de fase del Agua

Una línea en la superficie donde el sólido, el líquido y el vapor pueden coexistir en equilibrio se llama

línea triple. El punto crítico sigue siendo un punto en la superficie, incluso en un diagrama de fase 3D. Una proyección sobre un plano paralelo al P-T El eje nos da el diagrama estándar de presión-temperatura 2D para el agua. Paralelo al P-V plano, obtenemos el diagrama de la ley de Boyle estándar para un gas real.

Pero necesita muchos de ellos, a diferentes presiones. Desde cada curva de enfriamiento, puede identificar el

punto de ebullición / fusión de la región de la meseta, a esa presión específica. Un diagrama de fases necesita información sobre el estado físico de una sustancia a una temperatura y

presión determinadas. Son los límites entre los estados lo que es importante al construir el diagrama de fase.

Un diagrama de fase cristalina es un diagrama de fase que muestra las condiciones bajo las cuales las diferentes

 fases cristalinas de una 

sustancia pueden existir en equilibrio.

Un diagrama de fase ordinario muestra las temperaturas y presiones a las que las fases sólida, 

líquida y gaseosa pueden ocurrir en equilibrio.

Probablemente esté familiarizado con el diagrama de fases del agua. 

Las sustancias polimórficas tienen múltiples fases cristalinas. Por ejemplo, los sólidos como el hielo pueden existir en 17 formas cristalinas. Podemos extender el diagrama de fase normal del agua para mostrar estas formas, y luego tenemos un diagrama de fase de cristal.

Hay numerosos puntos triples en el diagrama y algunos de los límites aún no se han establecido. 

 

         

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