Practico_N10

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Práctico N°10 Cambios de fase
1 Usando la expresión del calor lV, la expresión diferencial de Clausius-Clapeyron, y
Pv=RVT obtener expresión de la presión de vapor en función de la temperatura: 
 ln (
P
P0 )=
lV 0+ (cPw −cPv ) T 0
RV (
1
T 0
−
1
T )−
c Pw − cPv
RV
ln(
T
T 0 )
2 A partir de la expresión de dG demostrar que la entropía, el volumen y CP, son
discontinuos en un cambio de fase de primer orden. 
3 Demostrar que para un cambio de fase de primer orden la entropía es un función lineal del
volumen. 
4 a) Demostrar que para una sola fase se cumple ( ∂ P∂ T )Ad=
cP
T v β
. 
Calcularlo para hielo a -3°C, cP = 2.01 kJ/kg K, v = 1.09E-3 m³/kg, β = 1.58E-4 KE-4 K-1. (Rta:
4.34E7 Pa/K) 
b) Con el hielo a -3°C y a presión atmosférica, se aumenta la presión adiabáticamente hasta
que el hielo alcanza el punto de fusión ¿Cuales son la temperatura y la presión de ese
punto?. (Hint: ¿en qué punto corta una recta cuya pendiente es (∂P/∂T)Ad a otra recta cuya
pendiente es la de la curva de fusión -1.35E7 Pa/K ?) (Rta: -2.29°C; 3.1E7 Pa).
5 Deduzca una relación para la pendiente de las líneas v = constante en un diagrama T-P
para un gas que obedece la ecuación de estado de Van der Waals. 
6 Realizar las tres siguientes curvas en un mismo grafico para comparar resultados : 
a) Grafique la entalpía de vaporización del agua como función de la temperatura en el rango
de temperatura de -10°C a 50 °C usando la ecuación de Clapeyron y los datos de agua. (Ver
ejemplo Cengel pag 676). 
b) Grafique la entalpía de vaporización en el mismo rango de temperatura usando la
ecuación de Clapeyron pero usando de la ecuación de Van de Waals.
c) Graficar la entalpía de vaporización (lV) lineal con la temperatura (aproximación
meteorológica) .
7 Determine la hfg y sfg del agua a 30 °C sobre la base de a) la ecuación de Clapeyron y b) la
ecuación de Clausius-Clapeyron. Compare sus resultados con el valor tabulado de hfg .