Anual Uni Semana 14 - Química - Camila Darien

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P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L
Ciclo: ANUAL VIRTUAL UNI
Docente: Jhon Silva Susanibar
Semana: 14
QUÍMICA
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
OBJETIVOS:
❑Analizar las propiedades fases de sustancias en
función de la presión y la temperatura (variables
de estados termodinámicos).
❑Conocer los conceptos de presión y temperatura, 
escalas y unidades. 
❑Interpretar los Diagramada de fases de las sustancias 
puras
PRESIÓN Y 
TEMPERATURA
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
INTRODUCCIÓN
…Creo que tengo mucha 
fiebre.
¡… No!. No tienes fiebre.
Lo que sucede es que te
han medido la temperatura
en otra escala.
97.7°F equivale a 36.5°C
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C U R S O D E Q U Í M I C A
Magnitud que está directamente relacionada al 
grado de agitación o energía cinética de las unidades 
estructurales de los objetos o cuerpos.
TEMPERATURA (T):
𝑻𝟏 𝑻𝟐 𝑻𝟑
La temperatura es una medida 
del calor o frío de un objeto; es 
una propiedad física que 
determina la dirección del flujo 
de calor.
El calor siempre fluye de manera espontánea de un cuerpo
de mayor temperatura hacia otro de menor temperatura.
Por eso sentimos el influjo del calor cuando tocamos un
objeto caliente, y sabemos que ese objeto está a mayor
temperatura que nuestra mano.
𝑻𝟏 < 𝑻𝟐 < 𝑻𝟑
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Para establecer una escala de temperatura 
se establecen arbitrariamente ciertos puntos 
fijos. (1) La temperatura de fusión del hielo y 
(2) la temperatura de ebullición del agua, 
ambos a nivel del mar. 𝑻𝒙
𝑇𝑥 𝐾 − 273
5
=
𝑇𝑥 °𝐶
5
=
𝑇𝑥 °𝐹 − 32
9
RELACIÓN ENTRE LAS ESCALAS DE TEMPERATURA
ESCALAS DE TEMPERATURA
𝑇𝑥 °𝐶
5
=
𝑇𝑥 °𝐹 − 32
9
Ejemplo: convertir 35°C a °F y K
𝑇𝑥 °𝐶
5
=
𝑇𝑥 𝐾 − 273
5
35
5
=
𝑇𝑥 °𝐹 − 32
9
𝑇𝑥 °𝐹 = 95°𝐹
𝑇𝑥 𝐾 = 35 + 273 𝑇𝑥 𝐾 = 308K
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EX. UNI: 2016 - 1
EX. UNI: 2019 - I
EX. UNI: 2017 - II
𝑻𝒙 𝑲 = 𝑻𝒙 °𝑪 + 𝟐𝟕𝟑
… Esta relación es la que más 
comúnmente se utiliza en el 
desarrollo del curso y en los 
ejercicios de ex. Admisión. 𝑻𝒙 𝑲 = 𝟑𝟎 + 𝟐𝟕𝟑 = 𝟑𝟎𝟑𝑲
𝑻𝒙 𝑲 = 𝟐𝟎𝟎 + 𝟐𝟕𝟑 = 𝟒𝟕𝟑𝑲
𝑻𝒙 𝑲 = 𝟎 + 𝟐𝟕𝟑 = 𝟐𝟕𝟑𝑲
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(A) (B)
5Kg
5Kg
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PRESIÓN (P):
Es la magnitud física que caracteriza la distribución uniforme de 
una fuerza normal (perpendicular) sobre una determinada área.
𝐹
𝐴
𝑃 =
𝐹
𝐴
Unidad (S.I):
𝑁
𝑚2
= 𝑝𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙 (𝑃𝑎)
4𝑚2
2𝑚2
¿En qué posición, el bloque genera mayor presión sobre el piso?
A menor área, 
mayor presión.
𝑃𝐴 < 𝑃𝐵
... Por ello las agujas 
de inyección son muy 
delgadas. Para que 
con una pequeña 
fuerza aplicada, se 
genere gran presión.
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… Si bien la unidad de la presión en el S.I es el
pascal (Pa), es más común y práctico el uso del
milímetro de mercurio (mmHg) y atmosferas
(atm) en las mediciones de la ciencia química.
Es la presión que ejerce el peso de una columna de 
aire sobre 1m2 de base que se extiende desde la 
superficie de la tierra hasta la atmósfera superior. 
Presión atmosférica (𝑷𝒂𝒕𝒎):
𝑷𝒂𝒕𝒎
Aproximadamente:
columna 
de aire 1𝑎𝑡𝑚 = 101 325𝑃𝑎
1𝑎𝑡𝑚 ≈ 101,3 𝑘𝑃𝑎
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▪ Mediante el barómetro. Que consta
de un tubo largo de vidrio, cerrado
por un extremo y lleno de mercurio.
▪ Al invertir el tubo, con cuidado sobre
un recipiente de mercurio, parte del
mercurio saldrá del tubo al
recipiente. Luego la presión
atmosférica será igual a la presión
que soporta la columna (h) de
mercurio.
A nivel del mar y 0°C:
𝐻𝑔(ℓ)
𝐻𝑔(ℓ)
h =
Callao
Puno
¿Cómo se mide la presión atmosférica?
1𝑎𝑡𝑚 = 76𝑐𝑚𝐻𝑔 = 760𝑚𝑚𝐻𝑔
1 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑡𝑜𝑟𝑟
𝑃𝑎𝑡𝑚 𝐶𝑎𝑙𝑙𝑎𝑜 > 𝑃𝑎𝑡𝑚(𝑃𝑢𝑛𝑜)
𝑃𝑎𝑡𝑚 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎 𝑎𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑
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ℎ = 10𝑐𝑚
1 2
𝐻𝑔(ℓ)
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Presión manométrica (𝑷𝒎𝒂𝒏):
Un manómetro sirve para medir la presión de 
un fluido, generalmente un gas. Su principio 
es similar al del barómetro de mercurio.
𝑃𝑔𝑎𝑠 𝑃𝑎𝑡𝑚
✓ 𝑃1 = 𝑃2
𝑃𝑔𝑎𝑠 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛
Ejm.: De la figura a nivel del mar:
𝑃𝑔𝑎𝑠 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛
𝑃𝑔𝑎𝑠 = 760 + 100
𝑃𝑔𝑎𝑠 = 860𝑚𝑚𝐻𝑔.
(100𝑚𝑚)
PRESIÓN ARTERIAL
Cuando se mide la presión arterial de una persona se
reportan dos valores, como 120 y 80 (120 sobre 80).
Estas son presiones manométricas. Es decir; en
cuanto excede la presión de la sangra a la
atmosférica.
𝑃𝑚𝑎𝑛 = 𝑃𝑔𝑎𝑠 − 𝑃𝑎𝑡𝑚
También: 
𝑃𝑚𝑎𝑛
Presión relativa (depende la presión externa) que ejerce un fluido
DIAGRAMA 
DE FASES
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INTRODUCCIÓN
¿Se podrá hacer hervir agua sin 
aumentar la temperatura?
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¿Qué es una fase?
Un cubo de hielo que se deja en 
una habitación cálida fundirá 
rápidamente.
El alcohol líquido que permanece 
en una vaso destapado termina 
por evaporarse en el tiempo. 
CAMBIOS DE FASE
Porción de materia que se caracteriza
por tener composición química y
estructura física totalmente homogénea.
Generalmente se presenta en lo estados
sólidos, líquidos y gaseosos.
Veamos algunos situaciones cotidianas.
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✓ Las transformaciones de una fase a otra, se presenta 
cuando se agrega o quita energía (casi siempre calor).
✓ Los cambios de fase se distinguen porque cambian en 
el orden de sus unidades estructurales (moléculas, 
átomos o iones). 
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Un diagrama de fases resume las condiciones de presión 
y temperatura en la cuales un sustancia existe como 
sólido, líquido, gas o equilibrio entre estas fases.
DIAGRAMA DE FASE
Los diagramas de fases contiene 3 regiones básicas, 
separadas por curvas de equilibrio de fases y dos puntos 
notables: el punto triple y el punto crítico. 
✓ Curva Roja: Curva sublimación - deposición 
✓ Curva Verde: Curva fusión - solidificación
✓ Curva Azul: Curva vaporación – condensación
𝑪𝑶𝟐(𝒈)
𝑪𝑶𝟐(𝒔) 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 ⇆ 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟
𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 ⇆ 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜
Líquid𝑜 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 ⇆ 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟
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Punto crítico (C):
Es aquel punto done ocurren las condiciones mínimas para
que el gas pueda ser licuado o pase a fase líquida.
Temperatura crítica (Tcr.)
Es la máxima temperatura a la cual puede licuarse un gas.
Establece el límite entre vapor y gas.
Presión crítica (Pcr.)
Es la presión mínima necesaria para llevar a cabo una
licuefacción de un gas a la temperatura crítica
T
C
Punto triple (T)
Condición única de presión y temperatura
donde coexisten en equilibrio simultáneo las
tres fases
✓ En cualquier punto sobre las curvas, 
la sustancia se encuentra en 
equilibrio entre las fases límite.
✓ Cualquier punto sobre el diagrama 
que no cae en alguna de las curvas 
corresponde a condiciones en las 
cuales solo está presente una fase.
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ESQUEMA GENERAL 
DE CAMBIO DE FASES. 
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DIAGRAMA DE FASE DEL AGUA (𝑯𝟐𝑶)
Temperatura de fusión normal: 0°C Temperatura de ebullición normal: 100°C
✓ El punto triple del 𝐻2𝑂 se encuentra a 
una presión relativamente baja, 0.01 
atm. Esta propiedad del agua se utiliza 
para secar los alimentos y bebidas “por 
liofilización”.
La liofilización es un proceso
de secado del extracto de
café congelado. Aquí el agua
se evapora sin pasarpor el
estado líquido, para que el
producto final conserve la
mayor parte de sabor y
aroma propios del café.
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✓ Temperatura de sublimación normal: - 78°C
✓ A 1 atm es imposible que pase a estado
líquido, entonces el hielo seco no moja,
sublima directamente.
DIAGRAMA DE FASE DEL DIOXIDO DE CARBONO (𝑪𝑶𝟐)
El hielo seco es un 
buen refrigerante.
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EX. ADMISIÓN 2016 - I
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
❑ Chang, R. y Goldsby, K. (2017). Química. Duodécima ed. Fuerzas 
Intermoleculares, Líquidos y Sólidos (pp.494 - 504). México. McGraw Hill 
Interamericana Editores 
❑ Brown T. L., H. Eugene L., Bursten B.E., Murphy C.J., Woodward P.M. (2014). 
Química, la ciencia central. decimosegunda ed. Líquidos y fuerzas 
intermoleculares (pp. 438 - 447). México. Pearson Educación.
Bibliografía
❑ Asociación Fondo de Investigación y Editores, Ponte W.H (2019). Química. 
Fundamentos y aplicaciones. Primera edición. Estados de agregación de la 
materia y estado sólido (pp. 475 - 478). Perú. Lumbreras editores.
C U R S O D E Q U Í M I C A
w w w . a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e