Conceptos Fundamentales de Diagramas de Fases y Equilibrio Termodinámico

A continuación, se presentan afirmaciones y definiciones clave relacionadas con los diagramas de fases y las transiciones de equilibrio termodinámico, esenciales en la ingeniería química y la física.

Afirmaciones sobre Diagramas de Fases (Verdadero o Falso)

Evalúe la veracidad de las siguientes declaraciones sobre el comportamiento de fases:

1. Un diagrama de fases se presenta ordinariamente graficando una o dos de las tres variables que caracterizan el estado de equilibrio (composición, temperatura y presión) a un valor constante de la o las variables restantes. VERDADERO

2. La presión no se define solo para gases; este término también se utiliza para sólidos y líquidos. FALSO

3. Un diagrama ternario representa las composiciones de 3 componentes, evaluando bajo diferentes condiciones de presión y temperatura. VERDADERO

4. Cuando la presión del sistema es menor que la presión de vapor de una sustancia, se considera que se tiene fase líquida. FALSO

5. La ley de Raoult nos dice que la presión parcial de una especie pura en un gas es igual al producto de la presión total del gas por la fracción molar de esa especie en el gas. FALSO

6. Los diagramas de composición-temperatura suelen estar realizados en función del componente más pesado. FALSO

Definiciones de Puntos y Temperaturas Críticas

Cricondentermo (Cricondentherm)

Es la máxima temperatura en la que dos fases pueden coexistir.

Temperatura Crítica

Es la temperatura a la cual el gas ya no puede volverse líquido, incluso si se aplicara mayor presión.

Punto Triple

Representa las condiciones de presión y temperatura a las cuales la fase sólida, líquida y gaseosa pueden coexistir en equilibrio.

Presión Crítica

Es la máxima presión sobre la cual el líquido y el gas ya no pueden coexistir, incluso aplicando mayor temperatura.

Punto Crítico

Representa condiciones de presión y temperatura límite a las cuales la fase sólida, líquida y gas pueden coexistir en el equilibrio.

Diagrama Cox

Este diagrama toma como referencia la presión de vapor del agua para representar presiones de vapor de diferentes sustancias químicas, en forma de rectas dentro de intervalos amplios de temperatura.

Curvas y Ecuaciones Clave en Diagramas de Fases

Curva de Punto de Burbuja

En un diagrama de fases, esta línea separa la región de la fase líquida de la región de dos fases (líquido-vapor).

Ecuación de Clausius-Clapeyron

Esta ecuación es usada en el estudio de transiciones de fase, particularmente cuando ocurren en sustancias puras.

Curva de Punto de Rocío

En un diagrama de fases, esta línea separa la región de la fase vapor de la región de dos fases (líquido-vapor).

Cricondenbar

Es la máxima presión en la que dos fases pueden coexistir.