Biofísica 2 Fluidos 31 Gases ideales

Fluidos 31.  Responda sobre la base a la observación del gráfico de presión de vapor en función de la temperatura que se muestra. Se tiene un sistema de un solo componente formado por una cantidad dada de agua encerrada en un recipiente al vacío. Si el sistema evoluciona desde A hasta C siguiendo el sentido que indican las flechas:

Diagrama de fases del agua.

a. ¿Cuántas fases existen en el punto A? ¿Cuáles son?

Presion A = 40 mmHg = 0,052 atm

Temperatura A = 20 ºC

En el punto A hay una sola fase = Líquido

b. Describa cualitativamente qué pasa con la presión y temperatura cuando el sistema evoluciona de A hasta B.

Presión = constante

Temperatura = aumenta

c. Ídem a. para cuando el sistema se encuentra en los puntos B y C.

En el  punto B hay dos fases liquida y vapor (está en la frontera), agua hirviendo

En el punto C hay una sola fase = Vapor.

d. Ídem b. para la evolución de B hasta C.

Temperatura = constante

Presión = disminuye

e. Repita las preguntas anteriores cuando el sistema evoluciona ahora siguiendo el camino ADB.

Estado A = liquido

Estado D = líquido y vapor coexisten (agua hirviendo)

Estado B = líquido y vapor coexisten (agua hirviendo)

Evolución AD

Temperatura = constante

Presión = disminuye

Evolución de DB

Temperatura y presión varían manteniendo la coexistencia de ambas fases (líquido y vapor)

f. Concluya a partir del análisis de los incisos anteriores hacia qué estado evoluciona el sistema si situándose inicialmente en el punto B se producen pequeños desplazamientos:

(En ambos casos tenga en cuenta el sentido de la evolución, es decir, según se realice un aumento o disminución de las variables en juego.)

 - modificando sólo la temperatura (P = cte.)

Temperatura aumenta = evoluciona hacia un estado gaseoso

Temperatura disminuye = evolución hacia un estado liquido

 - modificando sólo la presión (T = cte.)

Presión aumenta = evoluciona hacia un estado liquido

Presión disminuye = evolución hacia un estado gaseoso