Bienvenido a PRACTICA CIENCIA. Este es un blog dedicado a la divulgación científica. Su principal característica es un enfoque basado en la experimentación como punto de partida y en presentar cada nueva entrada justo cuando las anteriores han fijado de manera sólida los conocimientos previos necesarios. Este blog hace uso sistemático de vídeos de youtube, ya que el autor considera que no hay nada como ver para creer y hoy en día hay excelente material didáctico en la red el cual puede ser legalmente utilizado ya que apuntamos directamente a la fuente y al autor del mismo. Así, este blog está cogiendo el formato de lo que podríamos denominar una "youtupedia": entradas apoyadas por vídeos donde hay multitud de enlaces que nos derivan a otras entradas y en el que además se intenta que haya siempre un hilo conductor. Todo ello amenizado por los propios comentarios del autor que son fruto de su experiencia en el campo, tras años de estudio y autoindagación.

viernes, 23 de enero de 2015

ESTADOS METAESTABLES Y REGLA DEL AREA IGUAL DE MAXWELL

MaxwellEqArea

La representación gráfica que puedes ver en esta entrada se corresponde con un caso específico de la ecuación de Van der Waals. Puede apreciarse como hay un tramo en el que la función es creciente: \scriptstyle \left({{\partial P'}/{\partial V'}}\right)_{T'}>0  . Si nos paramos a pensar un poco en seguida veremos que esto es un poco contradictorio, al menos aparentemente. Ya que en ese tramo la presión aumentaría al aumentar el volumen. Esta es la razón por la que James Clerk Maxwell sustituyó la isoterma entre a y c por una linea horizontal. Además, así conseguía que la gráfica se pareciera más a las isotermas de Andrews.

Sabemos precisamente por los estudios experimentales que realizó Andrews que lo que sucede entre los puntos a y c es una transición de la fase gaseosa a la líquida en la que ambos estado coexisten.

Para que en términos energéticos no hubiera ninguna descompensación Maxwell se aseguró de que el área encerrada por los puntos a-d-b fueran igual a la encerrada por b-e-c. Téngase en cuenta que el trabajo es igual a la presión por el volumen P·V y por lo tanto se estas dos áreas se compensan el trabajo total reemplazando la curva de a a c por una linea recta (discontinua) será el mismo.

No en vano hay dos tramos de la curva que va desde a a c que sí que pueden darse en ocasiones en la realidad:

  • De a a d (tramo azul): se da cuando tenemos un líquido sobrecalentado.
  • De e a c (tramo verde): se da cuando tenemos un vapor sobreenfriado.  

Cualquier estado cuyos valores se correspondan con puntos sobre los tramos a-d o e-c se denominan estados metaestables.

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