Todo proceso termodinâmico estará definido por una función ( , ) 0f p v  entre las variables independientes, y el camino seguido vendrá represent...

Todo proceso termodinâmico estará definido por una función ( , ) 0f p v  entre las variables independientes, y el camino seguido vendrá representado en el plano ( , )p v por una curva ab . Cada punto corresponde a un estado en equilibrio termodinámico. Otros diagramas de gran utilización en la técnica son los diagramas ( . )T s y ( . )h s . Los diagramas son útiles para expresar resultados experimentales y analizar gráficamente diversos procesos. Por ejemplo, en la Fig. (7.3) se halla representado el proceso reversible o camino perfecto, entre los estados (1) y (2) en un caso en que el sistema intercambia calor únicamente con el medio ambiente y, en otro caso, en que además existe otro sistema a temperatura iT con el cual intercambia el calor iQ . Los procesos adiabáticos, al ser 0id  , serán isoentrópicos y los procesos no adiabáticos se realizarán de modo que la temperatura del sistema T coincida con la de los sistemas exteriores. Fig.7.3. Procesos reversibles. ESTADOS DE REFERENCIA O ESTADOS NORMALIZADOS Anteriormente se han definido diversas propiedades por la variación de las mismas, y no por sus valores absolutos; por ejemplo: la energía interna, entalpía, entropía. Esto no dificulta la utilización de las mismas debido a que en la mayor parte de los procesos sólo interviene su variación. Toda propiedad de estado X puede expresarse en la forma: 0 0( )X X X X   en la cual 0X es el valor, en general desconocido, de dicha propiedad en un estado de referencia (0). El superíndice O representa en lo sucesivo un estado de referencia. El valor de 0( )X X puede determinarse, en general, en función de las variables que intervienen en el proceso. La variación de la propiedad X en el proceso (1, 2) es: 0 0 2 1 2 1( ) ( )X X X X X X     en la cual no interviene el valor absoluto X0 esto permite (únicamente para efectos de cálculo) asignar al valor absoluto de dicha propiedad, en el estado de referencia (0), un valor arbitrario que, por comodidad en la formulación y tabulación, suele ser el valor cero y, por tanto, la propiedad X viene medida por el número 0( )X X X   . Esto lleva consigo el hablar con frecuencia de valores negativos de dichas magnitudes y, por tanto, es conveniente señalar que dichos valores no son los valore absolutos, sino los valores de dicha propiedad referidos al estado de referencia elegido. El estado de referencia se elige arbitrariamente, procurando obtener una formulación o tabulación sencilla. Esto hace que el estado de referencia más apropiado varíe de unos procesos o sistemas a otros y, por tanto, que se utilicen diversos estados de referencia, lo cual debe tenerse en cuenta al utilizar los datos numéricos tabulados. Los estados de referencia (normalizados) elegidos serán los mínimos necesarios. Para el potencial de Gibbs se tiene: 0 0 0 0 0 0 0 0( ) ( ) ( )g g h h Ts T s h h T s s T T s           Por tanto, la determinación de g exige conocer 0 0 0( , )s p T lo cual se analizará posteriormente. Por ahora, la Ec. (7,7) solo permite fijar un estado de referencia 0 0( , )g p T para cada temperatura, fijando únicamente la presión de referencia 0p . APLICACIÓN A LAS ECUACIONES DE ESTADO MÁS SIMPLES A continuación, se aplican las ecuaciones generales a tres de las ecuaciones de estado más elementales y que además constituyen modelos de estudio apropiados para algunos procesos. • Modelo: 0, 0   Ec. (7.13) da .v const Ec. (7.29) da 0( , )p pc c p T Ec. (7.30) da 0( ) ( , )p vc T c p T Ec. (7.31) da 0 0( ) ( )T p T h h c T dT v p p    0 0 0( ) ( )T p T u u h h pv p v c T dT       0 ( )T p T c T s s dT T    Ec. (7.7) da 0 0( , ) ( , ) ( )g p T g p T v p p   • Modelo: 0 .const   0 .const   Ec. (7.13) 0 0 0 0 0 ln ( ) ( ) v T T p p v      Ec. (7.29) 0 0 2 ( )0 0 ( , ) 1 p p p pc c p T Tv e        Ec. (7.30) Tv k cc vp 0 2 0  Ec. (7.35)         00 0 11 , . 0 0 00 ppkT T p eT k Tpv dTTpchh    Ec. (7.36)  0 0 0 0( , )u u h h pv p T p v     Ec. (7.37) 0 0 0 0 ( )0 0 0 ( , ) ( , ) 1 T p p p T c p T s s dT v p T e T          • Modelo: 1 T   1 p   Ec. (7.13) 0 0 0 0 0 p v pv T R T T   Ec. (7.29) 0( , )p pc c p T Ec. (7.30) 0p vc c R  Ec. (7.35) 0 0 0( , )T p T h h c p T dT   Ec. (7.36) 0 0 0 0( )u u h h R T T     Ec. (7.37) 0 0 0 0 ( )0 0 ( , ) ln T p T c p T p s s dT R T p    PROPIEDADES CAPÍTULO 8 ECUACIÓN GENERAL DE ESTADO. FASES: SÓLIDA Y LÍQUIDA 1. INTRODUCCIÓN La finalidad básica de la Termodinámica es su aplicación en el conocimiento del comportamiento de los procesos reales. Para el conocimiento cuantitativo de los procesos reales es preciso conocer algunas magnitudes físicas (propiedades) de cada componente participante en el proceso. Ya se ha indicado en el capítulo anterior que la determinación de las propiedades termodinámicas de un sistema sencillo monocomponente está basada en el conocimiento experimental (o en otras ciencias) de la ecuación de estado ( , , ) 0f v p T  , y de 0( , )pc p T . En consecuencia, la Termodinámica Aplicada requiere esa información para analizar los procesos reales. Teniendo en cuenta la gran diversidad de componentes químicos de interés técnico, puede recalcarse el gran esfuerzo realizado para obtener relaciones lo más generales posibles y con la menor incertidumbre posible. Los bancos de datos que contienen esta información van creciendo en cantidad y en calidad a medida que mejoran los procedimientos informáticos disponibles. El número de sustancias químicas monocomponentes es aproximadamente 8 106. A pesar del carácter individual de cada componente químico, la ecuación general de estado, es decir el valor del volumen específico para todo el campo de presiones y temperaturas, presenta grandes analogías cualitativas que permiten diferenciar zonas con características muy parecidas, cuya modelización