Español

Diagramas de fases

Educación secundaria superiorQuímicaDiagrama de fases P-T de una sustancia pura, con saturación del agua según IAPWS y límites aproximados de sublimación y CO₂ declarados

Diagrama de presión-temperatura

Líquido

Arrastra la sonda naranja. Las teclas de flecha del diagrama cambian la temperatura y la presión logarítmica. Los límites son curvas de coexistencia del modelo, no representan las cantidades de cada fase.

19031844557370010^210^310^410^510^610^7Temperatura (K)Presión (Pa), escala logarítmica
SólidoLíquidoGasFluido supercrítico

Cuaderno de mediciones

Cambia la configuración, comprueba una predicción y guarda el resultado. Se conservan hasta 12 instantáneas.

Acerca de este experimento

Mueva una sonda de presión y temperatura por las regiones sólida, líquida, gaseosa y supercrítica. Ajústela a los puntos triple y crítico y compare la pendiente negativa de fusión del hielo común con la pendiente positiva del modelo para el dióxido de carbono.

Objetivos de aprendizaje

  • Lea un eje de presión logarítmico e identifique las curvas de coexistencia.
  • Distinga los puntos triples de los puntos críticos.
  • Explique por qué no hay dióxido de carbono líquido a una atmósfera.

Cómo usarlo

  1. 1A una atmósfera, caliente el agua atravesando su límite de vapor.
  2. 2Ajústese al punto triple del agua e identifique las tres regiones adyacentes.
  3. 3Cambie al dióxido de carbono y compare la sublimación a una atmósfera con la formación de líquido por encima de la presión del punto triple.
  4. 4Examine el punto crítico y avance hacia la región supercrítica.

El modelo

Una forma de Clausius-Clapeyron con calor latente constante aproxima las fronteras seleccionadas.
La curva de fusión es una aproximación lineal local definida explícitamente.
En este mapa didáctico, ambas condiciones definen la región supercrítica.

Supuestos

  • La saturación líquido-vapor del agua se calcula mediante la correlación de seis coeficientes de la IAPWS entre las temperaturas del punto triple y del punto crítico.
  • La saturación de CO₂ líquido-vapor se describe mediante un calor latente efectivo constante, ajustado a sus puntos triple y crítico. La aproximación de sublimación también pasa por el punto de sublimación normal de 194,65 K.
  • La sublimación del agua y ambas curvas de fusión están simplificadas. Se omiten los polimorfos de hielo de alta presión, la metaestabilidad, la histéresis de nucleación y las cantidades de cada fase.
  • Una frontera de coexistencia identifica las fases de equilibrio permitidas; la temperatura y la presión por sí solas no determinan sus proporciones.

Pruébalo en clase

  1. Q1¿Por qué termina una línea de coexistencia líquido-vapor en un punto crítico?
  2. Q2¿Por qué la pendiente de la frontera de fusión del hielo ordinario es negativa?

Preguntas frecuentes

¿Son todas las fronteras y transiciones de fase que aparecen aquí datos de propiedades de precisión?

No. La correlación de saturación del agua es una relación de referencia, mientras que los demás límites son aproximaciones didácticas ancladas explícitamente.

¿Cruzar una línea calcula la rapidez con la que la sustancia cambia de fase?

No. El diagrama clasifica las regiones de equilibrio. No se simulan la transferencia de calor latente ni la cinética de transición.