Termodinámica 2003          

Practica

Unidad Temática 7                                

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS

 

Problema 1

A partir de la Superficie P-V-T, para una sustancia pura que se expande al congelarse (Ej. el agua), representar en los planos P-V, T-V y P-T, indicando las regiones sólido, líquido y vapor (gas), punto crítico, línea y punto triple.

Aplicar las Regla de las Fases en el diagrama P-T.

 

Problema 2

Deducir la Ecuación de Clapeyron, y extenderla para cada una de las tres transiciones de fase (Fusión, Vaporización y Sublimación) y para la transición de dos formas cristalinas de un sólido.

Luego calcular:

a)      El Calor Latente de Vaporización del Freón 12 a 30°C.

b)      Calcular el Calor de Transición del azufre rómbico (b) y el azufre monoclínico (a), a 95,5°C; sabiendo que para dicho punto de transición la presión es 1atm, la velocidad de dicho punto es 0,035° atm-1, y vba = 0,0126 cm3 / g.

c)      La velocidad con que varía el punto de fusión del hielo, sabiendo que a 0°C:

vs: 1,0907 cm3 / g; vf: 1,0001 cm3 / g; Hfs: 79,8 cal / g.

Respuesta: a) hfg = 135,04 [Kjolule/Kg] b) hba = 3,21 [cal/g] c) dT/dP = -0,0075 [°/atm

 

Problema 3

Deducir la Ecuación de Clausius-Clapeyron, e integrarla. Luego calcular:

a)      La Presión de Vapor del agua a 75°C, sabiendo que a 80°C la presión de vapor es 47,39 Kpa, y el Calor Medio de Vaporización es 2321,3 KJoule / Kg. Comparar con el valor experimental.

b)      La Temperatura de Ebullición del etileno a 760 mmHg sabiendo que su presión de vapor esta dado por la siguiente ecuación:

Log p = -834,13/T+1,75logT-0,008365T+5,3234       (p en mmHg y T en Kelvin)

            Determinar para esa presión el Calor Latente de vaporización.

Respuesta: a)P = 38,63 Kpa; b) T = 169,3 °K; hfg = 3296,15 [Kcal/Kmol]

 

Problema 4

Enunciar las Reglas de Ramsay-Young y Dühring, y la Regla de Trouton Luego calcular:

a)      El Punto de Ebullición Normal de la plata, sabiendo que a 1218°C la presión de vapor de la plata es 1 mmHg y que para el sodio a 441°C es 1 mmHg y a 882°C es 760 mmHg.

b)      Las presiones de vapor del tetracloruro de carbono a diversas temperaturas son las siguientes

 

t [°C]

25

35

45

55

P [mm Hg]

113,8

174,4

258,9

373,6

 

            b1)       Graficar log p vs 1 / T y calcular DHfg.

            b2)       Comprobar si se comprueba el valor de C predicho por la Regla de Tourton.

            b3)       El Punto de Ebullición Normal (el valor real es 76,8°C)

Respuesta: a) T = 2411,96 °K; b1)hfg = 7608,64 [cal/mol]; b2) C = 4,77 b3) T = 349,35 °K