Estado Liquido Practica

Estado líquido

Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por esta razón las partículas de un líquido pueden trasladarse con libertad. El número de partículas por unidad de volumen es muy alto, por ello son muy frecuentes las colisiones y fricciones entre ellas.

Así se explica que los líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del recipiente que los contiene. También se explican propiedades como la fluidez o la viscosidad.

En los líquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si fueran una, se mueven al unísono. Al aumentar la temperatura aumenta la movilidad de las partículas (su energía).

Propiedades Intensivas

·Viscosidad:

Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas particulas con otras cuando un líquido fluye. Esto se puede definir como una medida de la resistencia que un líquido opone al fluir.

Es muy fácil saber que tan viscoso es un líquido, puesto que los líquidos más viscosos no forman salpicaduras al dejarse caer y fluyen menos rápido...

·Tensión Superficial:

Esta característica hace que la superficie libre de un líquido se comporte como una finísima membrana elástica.

Un ejemplo de ello es cuando los mosquitos se paran en el agua sin hundirse, o cuando colocamos una aguja acostada en el agua.

-Densidad:

La densidad de los líquidos es la relación que existe entre la masa y volumen de un líquido.

La densidad es una magnitud intensiva yaqué no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema, por lo que cuyo valor permanece inalterable, por este motivo no son propiedades aditivas.

Para expresar la densidad se utiliza la siguiente formula.

ᵨ=m/v

Donde;

m= masa del líquido.

V= volumen del liquido

ᵨ= densidad.

Sus unidades son;

G/cm3

Kg/m3

En esta fórmula lo que podemos observar es que existen relaciones inversamente proporcionales, las que cumplen con las siguientes condiciones;

· Si el volumen aumenta la densidad disminuye.

· Si el volumen disminuye la densidad aumenta.

Propiedades Extensivas

-Entalpia de vaporización:

La entalpía de vaporización o calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente del estado líquido al estado gaseoso. Se representa por , por ser una entalpía. El valor disminuye a temperaturas crecientes, lentamente cuando se está lejos del punto crítico, más rápidamente al acercarse, y por encima de la temperatura crítica las fases de líquido y vapor ya no coexisten. Generalmente se determina en el punto de ebullición de la sustancia y se corrige para tabular el valor en condiciones normales.

Entalpías de vaporización de algunas sustancias comunes, medidas a sus respectivos puntos de ebullición.

Compuesto Entalpía de vaporización

(kJ mol−1)

Calor de vaporización

(kJ kg−1)

Agua

40,65 2257

Amoníaco

23,35 1371

Butano

21,0 320

Etanol

38,6 841

Fosfina

14,6 429,4

Hidrógeno

0,46 451,9

Metano

8,19 760

Metanol

36,1 1104

Propano

15,7 356

-Calor latente de vaporización:

El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura. Cuando se aplica calor a un trozo de hielo, va subiendo su temperatura hasta que llega a 0 °C (temperatura de cambio de estado); a partir de ese momento, aunque se le siga aplicando calor, la temperatura no cambiará hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a que el calor se emplea en la fusión del hielo. Una vez fundido el hielo la temperatura volverá a subir hasta llegar a 100 °C; desde ese momento, la temperatura se mantendrá estable hasta que se evapore toda el agua.

El concepto fue introducido alrededor de 1762 por el químico escocés Joseph Black.

Esta cualidad se utiliza en la cocina, en refrigeración, en bombas de calor y es el principio por el que el sudor enfría el cuerpo.

Cuando se expresa el calor latente de una sustancia, es necesario dar también la temperatura a la que se produce, porque también hay evaporación o fusión, en menor cantidad, a otras temperaturas (por ejemplo, la evaporación del sudor en la piel se produce a temperaturas inferiores a 100 °C) y, en esos casos, el calor latente tiene valores distintos.

El agua tiene un calor de vaporización alto ya que, para romper los puentes de hidrógeno que enlazan las moléculas, es necesario suministrar mucha energía; también tiene un calor de fusión alto.

Una de las ventajas del elevado calor de vaporización del agua es que permite a determinados organismos disminuir su temperatura corporal. Esta refrigeración se debe a que, para evaporarse, el agua de la piel (el sudor) absorbe energía en forma de calor del cuerpo, lo que hace disminuir la temperatura superficial. Otro buen ejemplo del calor latente de vaporización del agua es cuando se riega el suelo: el agua se evapora y absorbe energía, por lo que el ambiente se refresca.

-Presión de vapor:

La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o líquido se hallan en equilibrio con su vapor.

Los vapores y los gases, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen así sobre las paredes de los recintos que los contienen, una presión también llamada, fuerza elástica o tensión. Para determinar un valor sobre esta presión se divide la fuerza total por la superficie en contacto.

¿Con que propiedad se relaciona?

La regla de fases establece que la presión del vapor de un líquido puro es función única de la temperatura de saturación. Vemos pues que la presión de vapor en la mayoría de los casos se puede expresar como

Pvp = f (t)

La cual podría estar relacionada con cualquier otra propiedad intensiva de un líquido saturado (o vapor), pero es mucho mejor relacionarla directamente con la temperatura de saturación.

-Ecuación Clausius-Clapeyron:

La ecuación Clausius-Clapeyron es una forma de caracterizar el cambio de fases entre un líquido y el sólido. En un diagrama P-T (presión-temperatura), la línea que separa ambos estados se conoce como curva de coexistencia. La relación de Clausius- Clapeyron da la pendiente de dicha curva. Matemáticamente se puede expresar como:

El nombre de ecuación de Clapeyron es en honor al ingeniero y físico francés E. Clapeyron (1799-1864). Ésta es una importante relación termodinámica pues permite determinar la entalpía de vaporización a una temperatura determinada midiendo simplemente la pendiente de la curva de saturación en un diagrama P-T y el volumen específico del líquido saturado y el vapor saturado a la temperatura dada.

La ecuación de Clapeyron permite calcular la pendiente de una línea de equilibrio entre dos fases en el diagrama de fases P-T de un sistema de un componente.

Bibliografía:

• http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente

• http://lacienciadel28.blogspot.mx/2010/02/las-caracteristica-de-los-liquidos.html

• http://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa_de_vaporizaci%C3%B3n

• http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujodegases/presiondevapor/presiondevapor.html

...