7/25/2019 Demostracin de La Curva de Vapor de Presin Del Agua
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DEMOSTRACIN DE LA CURVA DE PRESIN VAPOR DEDEL AGUA
OBJETIVO
Determinar la curva de presin de vapor del agua
HIPTESIS
Inicialmente se plante la hiptesis de que la curva que tendra no sera de manera lineal si
no sera exponencialmente de tomando en cuenta los cambios de fase que presenta la
temperatura y el vapor.
INTRODUCCIN
Las molculas de la superficie de un lquido, debido a la energa cintica que poseen,
pueden escapar del lquido penetrando en el espacio que se halla sobre l. o todas
consiguen escapar, slo aquellas que poseen suficiente energa cintica. !ste fenmeno se
conoce con el nombre de vapori"acin. Las molculas del vapor formado sobre la
superficie del lquido retornan a su ve" al ser captadas por las molculas de la superficie
hasta que se alcan"a el equilibrio. !l vapor e#erce en este momento una presin sobre el
lquido conocida como presin de vapor saturante. $ara cada temperatura existe unadeterminada presin de vapor saturante. La presin de vapor aumenta con la temperatura.
%uando la formacin de vapores tiene lugar en la atmsfera gaseosa recibe el nombre de
evaporacin. &l evaporarse un lquido pierde energa y por tanto se enfra. La energa
calorfica necesaria para evaporar ' (g. de un lquido a temperatura constante se denomina
)calor de vapori"acin). La ebullicin es una forma especial de vapori"acin en la que no
slo se desprenden molculas de la superficie sino tambin del interior del lquido. *n
lquido e bulle o hierve a aquella temperatura en que su presin de vapor saturante es igual
a la atmosfrica+ en consecuencia, un aumento de presin exterior trae consigo una
elevacin del punto de ebullicin. $or e#emplo, el agua sometida a una presin atmosfrica
normal de ' atm hierve a ' -%, a una presin de ' atm hierve a ' -%, etc.
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TEORA
%ualquier sustancia puede existir en m/s de un estado o fase de la materia. !l equilibrio
entre las fases es din/mico+ esto es, que existe una transferencia contin0a de partculas deuna fase a la otra. !l equilibrio en este sistema din/mico se presenta cuando la velocidad de
transferencia entre las fases es similar. !l cambio de la materia de un estado a otro se
denomina cambio de fae! Las conversiones de un slido a lquido "f#i$%&, de un slido agas"#b'imaci$%&, o de un lquido a gas "(a)o*i+aci$%&son todos procesos endotrmicos+es decir, que la entalpa de la fusin, sublimacin o vapori"acin es positiva. !l proceso
inverso, la conversin de un lquido a slido "co%,e'aci$%&, de un gas aslido "de)oici$%&o de un gas a lquido "co%de%aci$%&son todos procesos exotrmicos,en esta forma los cambios de entalpa para estos procesos son negativos.
!l estado fsico de una sustancia depende no slo de las fuer"as de atracciones
intermoleculares inherentes, sino tambin de la temperatura y la presin. &hora que hemosexaminado cada estado, podemos concluir nuestra discusin considerando la temperatura y
la presin a la cual las diferentes fases de una sustancia pueden existir. 1al informacin sepuede resumir en un diagrama de fase. La forma general para este tipo de diagramas para
una sustancia simple que presenta tres fases es muy similar a la del agua, la cual se
representa por la figura '
!ste diagrama contiene tres curvas importantes,
cada una de las cuales representa la condicin detemperatura y presin a la cual las diferentes fases
pueden coexistir en equilibrio. La lnea de 2 a %
es la curva de la presin de vapor del lquido.3epresenta el equilibrio entre las fases lquida ygaseosa a diferentes temperaturas. !sta curva
termina en %, el punto crtico. La temperatura en
este punto es la 1emperatura crtica+ latemperatura arriba de la cual la sustancia no
puede existir como lquido est/ relacionada con la
presin que se le aplique. & esta temperatura lasfases lquidas y gaseosas se vuelven
indistinguibles. La presin a temperatura crtica
es la presin crtica. 4/s all/ del punto crtico la sustancia se describe como un lquido
supercrtico. !l punto en la curva 2% en donde el equilibrio de la presin de vapor es ' atm,es por supuesto el punto de ebullicin normal de la sustancia.
La lnea &2 representa la variacin en la presin de vapor del slido en funcin de la
temperatura.
La lnea de 2 a D representa el cambio en el punto de fusin del slido con el aumento de
presin. !sta lnea se inclina ligeramente hacia la derecha a medida que la presin aumenta+
Figura 1 (Diagrama de Fase Vapor-Temperatura)
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la mayora de los slidos se expanden por encima de su punto de fusin y aumentando la
presin se favorece la formacin de la fase slida m/s densa.
!l punto 2, donde se #untan las tres curvas, se conoce como )#%-o -*i)'e! !ste punto se dacuando la presin de vapor de la forma slida de una sustancia es igual a la presin de
vapor de sus estado lquido, las tendencias a escapar 5fugacidades6 de los dos estados sonidnticas. !n este caso, no hay tendencia a cambiar de un estado a otro, y ambos estados
pueden existir #untos en equilibrio con su vapor, durante un periodo indefinido de tiempo.
!sto ocurre si7
La temperatura es constante y
la gr/fica de log $ contra '81 para el slido, produce una lnea que intersecta
la lnea de una gr/fica an/loga para el estado lquido. !l punto de
interseccin es el punto triple.
PRESIN DE VAPOR
Las presiones de vapor de los lquidos aumentan en proporcin no lineal en relacin con la
temperatura. La ebullicin se presenta cuando la presin de vapor iguala a la presin que se
e#erce externamente. !l punto normal de ebullicin es la temperatura a la cual la presin devapor del lquido es igual a ' atm.
M.TODO E/PERIMENTAL
$ara reali"ar la comprobacin de la curva de presin de vapor del agua se utili" un aparato
de vapor de alta presin 59igura :6 en cual se procedio a