1.4.1. DIAGRAMA DE FASES

Cuando destapas un refresco a temperatura ambiente has notado que dentro del envase se forman condensaciones. ¿ A qué se debe ésto? ¿Por qué al dejar escapar el gas de un encendedor, sin prenderlo, aquél sale frío?. La explicación a dichos fenómenos se encuentra en el diagrama de fases de una sustancia.

Las relaciones entre los estados de agregación o fases de una sustancia pueden resumirse en un diagrama de temperatura y presión que muestra el estado de agregación que está presente a diferentes temperaturas y presiones; en la figura 18 se muestra el diagrama de fases para el agua.

Con base en la figura anterior se pueden hacer las siguientes observaciones.

Podemos generalizar que, para una temperatura y una presión correspondientes a cualquier punto dentro de una de las tres regiones, sólo habrá una fase presente. Por ejemplo, a la temperatura y presión del punto x, únicamente existe H2O sólida.

  1. El agua (H2O) gaseosa está en equilibrio con el H2O líquida en la línea A-C (ebullicióncondensación).
  2. Considera el punto P en la línea A-C. Si sube la temperaturas vaporiza el H2O; sí baja temperatura se condensa y sólo habrá presente agua líquida; si la presión se disminuye a, por ejemplo, R, todo el líquido se evapora y sólo estará presente agua gaseosa.
  3. La línea A-D es la línea de equilibrio para las fases líquida y sólida (licuefacciónsolidificación). La línea es casi vertical, pero se inclina hacia la izquierda, exagerándose un poco en la figura, para hacer resaltar que el punto de congelación normal del agua, 0 ºC, no es idéntica a la temperatura del punto A.
  4. A lo largo de la línea A-B, el H2O gaseosa está en equilibrio con H2O sólida, por ejemplo, en el punto W (sublimación).
  5. Al punto A se le llama punto triple, condición de presión y temperatura en la cual las tres fases están en equilibrio. Como ocurre a muy baja presión, tu no has tenido oportunidad de observarla. En estas condiciones el hielo está en equilibrio con el agua líquida y ésta con el vapor. La temperatura del punto triple, como recordarás en el fascículo I, ayuda a definir la escala Kelvin de temperatura para el Sistema Internacional de Unidades.

 

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