Estado termodinamico

 

1. DEFINICIONES BASICAS Y SIMPLIFICACIONES APLICADAS EN TERMODINAMICA

1.4. El estado termodinámico y el equilibrio.

Es una condición de un sistema o de una sustancia, total o perfectamente definida a través de sus propiedades.

Como regla general se puede identificar por completo el estado termodinamico de un sistema o de una sustancia, a partir de dos propiedades intensivas que sean termodinámicamente independientes T.I. (a esta regla se le conoce como postulado de estado). Para ilustrar esta regla y a modo de ejemplo, se tiene una sustancia conocida con propiedades fijas (digamos que es aire) y se conocen los valores de dos propiedades que con certeza son T.I. (digamos que este aire se encuentre a la presion que hay en la atmosfera y a la temperatura del sitio en que usted se encuentra en este momento), por lo tanto las demas propiedades de estado de esta sustancia como el volumen especifico, la energía interna y otras que no han sido tratadas en detalle (todas) tienen un valor definido que puede determinarse a partir de las que inicialmente se utilizaron para definir el estado (un procedimiento detallado para calcular las propiedades restantes sera tratado el capitulo sobre Comportamiento de las sustancias puras).

Si se habla de la misma sustancia, todas las propiedades de un estado dado tienen siempre el mismo valor sin importar como se haya alcanzado dicho estado, y se identifican plenamente cuando existe equilibrio termodinámico (en una sustancia, el equilibrio termodinámico se define cuando no hay transferencia de energía entre las diferentes porciones de masa de esta sustancia o cuando sus propiedades permanecen constantes e invariantes con el tiempo).

Considerando los aspectos anteriores, si se grafican dos propiedades termodinamicas T.I. en un diagrama cartesiano (en la figura 3. Se muestra un diagrama Presion "P" vs Volumen especifico "v"), se observa que cada estado de equilibrio corresponde a un punto cualquiera sobre el diagrama, por ejemplo en la figura 3. el punto 1 es el estado 1, que fue localizado en el diagrama con los valores de P1 y v1.

Figura 3. Diagrama presion-volumen especifico de sustancia sin cambios de fase.

Haciendo referencia al ejemplo del agua mostrado en la sección 1.2.3.(fases de una sustancia pura) se puede decir que una fase cualquiera de una sustancia (como la fase liquida para el agua) ocupa un area en un diagrama como el de la figura 3, es decir que esta presente en un rango amplio de estados.

 



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