Propiedades de las sustancias puras. Termodinamica

2. Propiedades de la Sustancia Pura

2.1 Sustancia Pura (Pag.112)

Sustancia pura: tiene la misma composición química en toda su extensión. Se puede formar por un solo elemento o una mezcla de estos siempre y cuando la combinación sea homogénea en todas sus partes. También la mezcla puede tener varias fases y se considerará sustancia pura si mantiene una misma composición.

2.2 Fases de una sustancia (Pag.112-113)

• Sólidos: contiene moléculas acomodadas en patrones tridimensionales con pequeñas distancias intermoleculares, lo que produce fuertes fuerzas de atracción entre ellas.
• Líquidos: sus moléculas mantienen distancias intermoleculares similares a la de los sólidos, pero no están en posiciones fijas.
• Gases: las moléculas están muy separadas y sin orden molecular; sufren constantes choques entre sí y las paredes del recipiente donde se encuentran contenidas. Poseen fuerzas intermoleculares muy débiles. En esta fase, las moléculas cuentan con mucha energía cinética.

2.4 Ecuación de estado del Gas Ideal (Pag.137-138)

Se considera gas ideal a una sustancia que contiene partículas que se mueven de forma aleatoria y sin interacción entre ellas. Se dice también que son gases que responden a la ecuación de estado de los gases ideales:

[pic 1]

Una ecuación de estado es aquella en la cual se relacione la presión, el volumen y la temperatura de una sustancia.

La ecuación del gas ideal contiene la constante R, la cual es diferente para cada sustancia y se calcula con la siguiente ecuación:

[pic 2]

Ru es la constante universal de los gases y es igual para cualquier sustancia. Se le asignan los siguientes valores:

[pic 3]

2.5 Factor de comprensibilidad (Pag.139-140)

Los gases van perdiendo su comportamiento de gas ideal cuando se acercan a la región de saturación y a su punto crítico. El factor de comprensibilidad se utiliza para compensar ese desvío y hacer cálculos con mayor exactitud.

Este factor se define por:

[pic 4]

E involucra estos valores:

[pic 5]

2.6 Otras ecuaciones de estado (Pag.144-146)

A pesar que la ecuación de estado del gas ideal resulta simple y funcional, no es aplicable en todos los caso. Por esta razón se recurre a otras ecuaciones como:

• Ecuación de estado de Van der Waals: posee dos constantes que toman a partir del comportamiento de determinada sustancia en el punto crítico.

[pic 6]

• Ecuación de estado de Beattie-Bridgeman: Esta ecuación se basa en cinco constantes que se miden experimentalmente.

[pic 7]

• Ecuación de estado de Benedict-Webb-Rubbin: Expansión de la ecuación de Beattie-Bridgeman, utiliza ocho constantes.

[pic 8]

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