¿Cómo puedo calcular ecuaciones termoquímicas para cambios de fase?

Cambios de fase representan la transformación de un sistema termodinámico de un estado de la materia a otro mediante transferencia de calor. Un estado de la materia (o fase) se describe como que tiene propiedades físicas uniformes; durante cambios de fase, ciertas propiedades cambian.

Ahora, calentar cosas requiere energía; para una sustancia pura en una sola fase, esta energía se puede calcular utilizando la ecuación

#q = m * c * DeltaT#, Donde

#q# - energía;
#m# - masa de la sustancia;
#c# -calor especifico;
#DeltaT# - cambio de temperatura, #T_(f i n al) - T_(i nitial)#.

Sin embargo, esta ecuación no puede usarse para cambios de fase, ya que la temperatura no cambia durante un cambio de fase, como puede ver en este diagrama que representa los cambios de fase del agua:

http://upload.wikimedia.org

Sabemos que la diferencia entre dos fases es simplemente la diferencia de energía, por lo tanto, todo lo que necesitamos saber es esa cantidad de energía para poder calcular el calor involucrado. La ecuación utilizada es

#q = m* DeltaH#, Donde

#DeltaH# - el calor requerido para que un gramo de la sustancia sufra el cambio de fase.

Si vas de sólido a líquido, usas #DeltaH_(fusion)# (llamó al calor de fusión), que representa el calor requerido para que 1 gramo de sustancia cambie de sólido a líquido en el punto de fusión.

Si vas de líquido a gas, usas #DeltaH_(vap o rization)# (llamó al calor de vaporización), que representa el calor requerido para que 1 gramo de la sustancia cambie de líquido a gas en el punto de ebullición.

Para el agua, los valores generalmente se dan como

#DeltaH_(fus)# = #334 "J/g"# y #DeltaH_(vap)# = #2257 "J/g"#.

Por lo tanto, todo lo que necesita saber para determinar el calor necesario para pasar por un cambio de fase específico es la masa de la sustancia y los valores de su calor de fusión y / o calor de vaporización.


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