Entalpía de condensación

supongamos que tenemos un mol de un gas ideal experimentando un cambio de fase a temperatura constante. sabemos que el cambio de entalpía viene dado por la fórmula norte C pag d ( T ) . dado que no hay cambio de temperatura, por lo tanto, el cambio de entalpía debe ser cero,

  • sin embargo, ¿no es así? ¿Dónde me estoy equivocando?

Respuestas (4)

¿Dónde me estoy equivocando?

No hay líquido o sólido que se comporte como un gas ideal . Entonces, no hay cambio de fase para ningún gas ideal. El gas ideal no es un gas específico como el oxígeno, el hidrógeno, etc. Es una suposición de comportamiento ideal. El oxígeno líquido (por ejemplo) no es un gas ideal, por lo que no podemos usar la fórmula d h = C pag d T porque esta fórmula se ha obtenido por supuesto de comportamiento de gas ideal.

Creo que OP estaba preguntando sobre la condensación del agua gaseosa al líquido.
@Dimitri No hay líquido con comportamiento de gas ideal .

Durante un cambio de fase, las fuerzas intermoleculares cambian. Esto se debe a que la separación promedio de las moléculas cambia, cambiando la energía potencial promedio. Dado que la energía potencial es un componente de la energía interna y requiere trabajo o calor para cambiar la energía interna, se deduce que debe ocurrir un cambio de entalpía durante un cambio de fase.

También para un cambio de fase, ya no se aplica la fórmula nCpT=Q . El cambio de entalpía viene dado por la masa ( m ) y el calor latente de vaporización ( L )

Q=mL

El cambio de entalpía de un gas ideal viene dado por la fórmula d H = norte C pag d T cuando sufre un cambio de temperatura d T .

Esta fórmula ya no es válida cuando se experimenta una transición de fase: para que una cantidad dada de agua a una temperatura dada se vaporice, se requiere una gran cantidad de entalpía. Véase, por ejemplo, este artículo de wikipedia.

Además, como se señaló en la respuesta de lucas, un gas ideal no puede sufrir una transición de fase, ya que necesita una interacción molecular para desencadenarlo, que está ausente en el modelo de gas ideal.

Por definición C pag = ( h / T ) PAG es válido solo para una "fase homogénea de una sustancia de composición constante,... sin cambio de fase..." [Sonntag y Van Wylen, Termodinámica] La misma advertencia se aplica a C V = ( tu / T ) V . Entonces, el concepto de calor específico no se aplica a un cambio de fase.

Espero que esto ayude.