Vicerrectoría General
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Como se expreso anteriormente en la definicion de sustancia, el concepto de sustancia pura se limita únicamente a las sustancias con una composición química fija invariable y homogenea, aunque se presenten procesos con cambios de estado y/o de fase. Asi como el aire, las mezclas de gases conformadas tambien se consideran sustancias puras . El aire al estar sometido a cambios de estado absorve o cede humedad del entorno, a pesar de ello y de forma frecuente es considerado una sustancia pura por constituirse de una mezcla inerte de N2, O2 y otras moléculas que no se ven alteradas por la humedad.
En este capitulo se desarrollan los aspectos técnicos para la determinación y el calculo de todas las propiedades de estado para sustancias puras en las que se pueden despreciar los efectos producidos al manipularlas (efectos de superficie, magneticos y eléctricos) tambien llamadas sustancias compresibles simples.
Como resumen del postulado de estado, para determinar
cualquier estado de una sustancia pura son necesarias y suficientes
dos propiedades intensivas termodinámicamente independientes.
Esta afirmación plantea la necesidad de un metodo para determinar
la independencia termodinámica entre propiedades.
Esta independencia termodinamica de las propiedades puede establecerse
para una zona (regiones con una fase o con coexistencia de fases)
o para un estado, al identificar la relacion existente entre tres
propiedades conocidas en dicha sustancia.
Inicialmente se mantiene fija una de las propiedades
y se modifica el valor de la segunda de ellas (se hace variar).
Si el valor de la tercera cambia, se puede decir que las tres propiedades
son T.I. entre si. Si por el contrario al variar la segunda de ellas
la tercera no cambia (permanece fija) se establece que la propiedad
que varia es T.I con respecto a cada una de las que permanecieron
fijas, y que las dos propiedades que permanecieron fijas son termodinámicamente
dependientes entre si (T.D.), es decir que no son T.I..
Utilizando esta tecnica se puede identificar con que par de propiedades
de una sustancia es posible determinar las demás.
Para una sustancia pura, cuando se tienen dos propiedades de estado que sean termodinamicamente independientes, se puede iniciar con la obtención de las demás propiedades, utilizando los llamados modelos de comportamiento.
Las sustancias puras, en la practica de la termodinámica, se clasifican como gases o vapores, aunque siendo estrictos, cualquier sustancia puede llegar a comportarse como un vapor o como un gas. Esta clasificación fue establecida con base en la observación de las diferentes sustancias en el ambiente natural o en los rangos de aplicación normal de la ingeniería, con el objetivo de facilitar la predicción de su comportamiento.
Los gases reciben su nombre de la fase gaseosa, caracterizada por una amplia separacion y una baja cohesión de sus atomos o moleculas, pero se catalogan como aquellas sustancias que mantienen aquellas caracteristicas de forma indefinida, es decir que no presentan cambios de fase al suministrarles o extraerles grandes cantidades de energia.
Los vapores tienen caracteristicas muy parecidas a las de los gases pero no estan en capacidad de mantenerlas de forma indefinida, es decir presentan cambios de fase con moderados suministros o extracciones de energia.
Esta agrupación plantea un tratamiento diferente para los gases y los vapores, y genera modelos separados de comportamiento que se describen a continuación.
