Parte III DIAGRAMA PVT
En la siguiente gráfica, la curva de color negro es la envolvente de fases. A la izquierda de esta envolvente, el compuesto se encuentra en fase líquida mientras que a la derecha se encuentra como vapor. Dentro de esta envolvente el compuesto existe como un equilibrio líquido vapor. El punto más alto representa las condiciones que se define (para compuesto puro) como la máxima presión y temperatura a las cuales puede existir el equilibrio líquido-vapor. La sección de la envolvente trazada a la izquierda del punto crítico se conoce como la curva de líquido saturado, mientras que la trazada a la derecha del punto crítico es la curva de vapor saturado. La línea azul, es una isoterma (temperatura constante) calculada a través de la ecuación de van der waals.
Para una presión elevada, P1, la isoterma se toca en un solo punto, por lo tanto solo existe una raíz real y positiva para estas condiciones. Para una presión baja, P3, también se toca en un solo punto la isoterma, lo que significa que a esas condiciones solo existe una raíz real y positiva. Para el rango de presiones comprendido en la banda azul, como por ejemplo P2, la isoterma se toca en tres puntos, existen entonces tres raíces reales y positivas en esas condiciones de presión y temperatura. Un caso muy peculiar no se muestra en la figura. En la isoterma del punto crítico, para la presión crítica existirán tres raíces reales, positivas e iguales. Esa raíz corresponde al volumen crítico del compuesto.
Se puede observar dentro de la envolvente que la isoterma presenta un mínimo y un máximo. Este comportamiento no se corresponde con la realidad, debido a que el cambio de fase de un compuesto puro debe ocurrir a presión y temperatura constante. Este proceso de cambio de fase se representa mediante una isoterma horizontal que parte desde la curva de líquido saturado y termina en la curva de vapor saturado.
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