¿Qué es Cuerpo puro, fase, cambio de estado? — Física

Definición 25.1 Física universitaria — primer año · Capítulo 25 — Cambios de estado de un cuerpo puro

Un cuerpo puro es un cuerpo formado por una sola especie química. Una fase es una parte de él homogénea en sus propiedades físicas: sólido, líquido, gas (vapor cuando coexiste con su líquido). Un cambio de estado (fusión/solidificación, vaporización/ licuefacción, sublimación/condensación sólida) es el paso de una fase a otra; a presión fija ocurre a temperatura fija, con intercambio de calor pero sin variación de temperatura: el calor latente.

El diagrama de fases del agua (no está a escala). Calentar a presión atmosférica sigue la isobara de trazos: el hielo se funde donde esta corta a la curva de fusión y el agua hierve donde corta a la de vaporización. La curva de fusión del agua se inclina hacia la izquierda: la presión rebaja su punto de fusión.

Ejemplos

Ejemplo 25.8 (Adónde va el calor de vaporización)

Para el agua a $100{}^{\circ}\mathrm{C}$ : $P_s(v_v - v_l) = 1.013 \times 10^5 \times 1.67 = 169\,\mathrm{kJ}/\mathrm{kg}$ , luego $u_v - u_l = 2257 - 169 = 2088\,\mathrm{kJ}/\mathrm{kg}$ : el $93\%$ del calor latente se emplea en separar las moléculas y el $7\%$ en apartar la atmósfera. La entropía de vaporización, $2257/373 = 6.05\,\mathrm{kJ}/(\mathrm{kg}\,\mathrm{K})$ , aplasta a la de fusión, $334/273 = 1.22\,\mathrm{kJ}/(\mathrm{kg}\,\mathrm{K})$ : fundir afloja las moléculas, hervir las libera.

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