Cuestionario previo a la práctica #2: “Diagrama de Fases del Ciclohexano”

Expresar la regla de las fases de Gibbs. y explicar qué información proporciona en la construcción del diagrama de fases.

Su expresión es la siguiente:


Nos sirve para describir el número de grados de libertad (L) que tiene un sistema cerrado en equilibrio, en términos del número de fases separadas (F), el número de componentes químicos (C) que tiene el sistema y el número de variables no composicionales (N) como lo son la presión y la temperatura.

Definir los conceptos de componente, fase y grado de libertad.

Componente: Es una sustancia solida, liquida o gaseosa que está presente en el sistema.
Fase: Porción homogénea del sistema físicamente distinguible y mecánicamente separable.

Grado de libertad: Se refiere al número mínimo de números reales que es necesario especificar para determinar completamente el estado físico.

Escribir las ecuaciones de Clapeyron y Clausius-Clapeyron, indicar el significado de los términos que aparecen en ellas y explicar en qué casos de equilibrio de fases se aplica cada una.


La ecuación de Clapeyron permite determinar el cambio de entalpía asociado con un cambio defase a partir del conocimiento único de P, Ṍ y T. Esta ecuación es aplicable a cualquier proceso de cambio de fase que suceda a temperatura y presión constante, su expresión matemática es:

dP/dT=aˆ†H/Taˆ†V
Donde:
dP= Variación de la presión
dT= Variación de la temperatura
ΔH= Entalpia de transición
ΔV= Variación del volumen

La ecuación de Clapeyron-Clausius, y puede emplearse para determinar la variación de la presión de saturación con la temperatura. Su expresión matemática es

lnP=-aˆ†H/R 1/T

Donde:
P= Presión
T=Temperatura
ΔH= Entalpia de transición
R= Constante universal de los gases

Explicar qué representa el punto triple en un diagrama de fases. Proporcionar dos ejemplos.

El punto triple de un diagrama de fases representa el punto mediante el cual pueden coexistir tres d las fases del sistema al mismo tiempo en un equilibrio, estando la presión en función de la temperatura.

Ejemplo: El punto triple del agua se alcanza a una temperatura de 374sC y una presión de 220atm, alcanzando el equilibrio entre vapor de agua, hielo y agua.
[B] = T (tesla)
Un tesla es una unidad grande: el campo magnético terrestre mide aproximadamente Bterr = 5 x 10-5 T.
Una unidad de intensidad de campo muy utilizada es el gauss, G, que es igual a un diezmilésimo de tesla.
1 G = 10-4 T
Para definir el valor de la unidad, hay que conocer previamente la relación entre campo magnético y corriente eléctrica, puesto que
T = N/Am
(Un tesla es igual a un newton sobre un ampere por metro).
Fuerza de Atracción: son aquellas fuerzas que se ejercen entrecuerpos que no están en contacto. Actúan a distancia; es decir, sin que se produzca ningún tipo de contacto entre los dos cuerpos, el que ejerce la fuerza y el que recibe la acción de la fuerza, como por ejemplo, la fuerza  gravitacional y la fuerza eléctrica.

Aceleración: Es el cambio en la velocidad de un objeto. Siempre que un objeto cambia su velocidad, en términos de su magnitud o dirección, decimos que está acelerando. 

A= V = Vf – Vi
t tf - ti

Velocidad: es la magnitud física que expresa la variación de la posición de un objeto en función del tiempo. Se suele representar por la letra .

V= x = xf – xi
t tf - ti


Impulso: El impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo durante el cual está aplicada. Es una magnitud vectorial.  El módulo del impulso se representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto si la fuerza es constante el impulso se calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no lo es se calcula integrando la fuerza entre los instantes de tiempo entre los que se quiera conocer el impulso.









Energía: Energía es la capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. Es decir, la materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. Para la física, la energía es una magnitud abstracta que estáligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. Se trata de una abstracción que se le asigna al estado de un sistema físico. Debido a diversas propiedades (composición química, masa, temperatura, etc.), todos los cuerpos poseen energía.
Fuerza: Es la “capacidad que nos permite vencer una resistencia u oponerse a ella mediante contracciones musculares“. Nuestros músculos tienen la capacidad de contraerse generando una tensión. Cuando esa tensión muscular se aplica contra una resistencia (una masa), se ejerce una fuerza, y caben dos posibilidades: que la supere (fuerza>resistencia) o que no puede vencerla (fuerza ≤ resistencia).
Se define entonces como el producto de una masa por una aceleración.
F = m · a
Ferromagnético: El ferromagnetismo es un fenómeno físico, en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido.

Impacto: es el resultado de algo golpeando un objeto, de un objeto golpeando una superficie dura o de objetos golpeándose unos contra otros. La fuerza de impacto puede concentrarse en una pequeña área o, por el contrario, extenderse debido a la dureza y geometría de las superficies chocando entre sí. El daño ocasionado por un impacto localizado, como por ejemplo la aparición de pequeñas grietas, puede aumentar la vulnerabilidad de dicho objeto ante un impacto posterior.Choque Elástico:

8. Procedimiento:

Colocamos las 4 bolas sobre la guía de plástico y luego separamos una de las tres restantes las cuales deben estar juntas, y adheridas a los dos imanes de neodimio. Luego empujamos suavemente la bola Uno de los cuatro puntos triples del azufre se encuentra a 151sC y 1288atm teniendo un equilibrio entre sus fases rómbica,liquida y monoclínica



Definir los términos siguientes: temperatura de fusión, temperatura de ebullición, temperatura crítica, presión crítica, entalpía de fusión, entalpía de vaporización.

Temperatura de Fusión: Temperatura necesaria para que ocurra un cambio de estado del estado sólido al líquido en una sustancia.
Temperatura de Ebullición: Temperatura necesaria para que ocurra un cambio de estado del estado líquido al gaseoso en una sustancia.
Temperatura Crítica: Se le llama así a la temperatura en la que por encima de ella, un gas miscible no puede ser licuado por compresión.
Presión Critica: Es la que define el campo en el que una sustancia puede transformarse en vapor en presencia del líquido correspondiente.
Entalpia de Fusión: Es la cantidad de energía necesaria para hacer que un mol de una sustancia que se encuentre en su punto de fusión pase de estado sólido a liquido.
Entalpia de Vaporización: es la cantidad de energía necesaria para hacer que un mol 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.

Investigar en la literatura los datos siguientes para el ciclohexano: