¿Es posible calentar una mezcla líquido-vapor hasta que se condense completamente en líquido?

Recién comencé a estudiar diagramas PV para cambios de fase y noté algo interesante que no puedo explicar adecuadamente.

Suponga que tiene una mezcla saturada de vapor y líquido en un recipiente rígido fuerte que no puede expandirse ni contraerse. Ahora suponga que comienza a calentar la mezcla líquido-vapor. A medida que suministre calor, aumentarán la presión y la temperatura de la mezcla líquido-vapor. Supongamos también que la presión inicial y el volumen específico de la mezcla están ubicados a la izquierda del punto crítico como se ve en el siguiente diagrama:

Texto

A medida que agrega calor, la presión aumenta hasta llegar a PAG F i norte a yo momento en el que el fluido ya no es una mezcla líquido-vapor, sino completamente líquido. Esto parece significar que, en condiciones de volumen constante, puede calentar una mezcla saturada de vapor y líquido para condensar el vapor de la mezcla en un líquido. Pero esto no tiene un sentido intuitivo para mí porque a medida que agrega calor, la temperatura de la mezcla aumentará y, por lo tanto, la tasa de evaporación debería aumentar.

Según mi comprensión de las mezclas saturadas de vapor y líquido en equilibrio, la tasa de condensación del vapor es igual a la tasa de evaporación del líquido y, por lo tanto, no se produce ningún cambio neto (es decir, está en equilibrio). Pero si aumentamos la temperatura y la presión de la mezcla agregando calor, entonces la tasa de evaporación debería aumentar junto con la tasa de condensación (porque la tasa de condensación es proporcional a la presión), lo que significa que la cantidad de vapor presente no debería aumentar ni disminuir. Sin embargo, el diagrama indica que la cantidad de condensación en el proceso definitivamente excede la cantidad de evaporación en el proceso porque la cantidad de vapor presente en la mezcla se reduce a cero. Como es esto posible? ¿Cómo es posible que el calentamiento de una mezcla de líquido y vapor haga que el vapor que contiene se condense?

¡Cualquier ayuda sobre este problema sería muy apreciada!

Respuestas (2)

Aprecio que esto es un poco contrario a la intuición, pero el diagrama no miente.

A medida que continúa agregando calor al recipiente (de volumen constante), la presión aumenta y se mueve a través del área de vapor-líquido, hasta llegar al área de solo líquido .

Esto debe entenderse por medio del efecto que tiene la presión sobre los llamados gases 'no permanentes', que pueden licuarse únicamente por compresión.

¡Ah, ya veo! ¡Su gráfico es la curva de saturación, no una isoterma! Mi error...

Así que la respuesta es "Sí", como dice Gert. De hecho, ha señalado por qué es difícil demostrar la opalescencia crítica. Si sella tanto líquido y vapor en un tubo y calienta hacia el punto crítico, el mesicus subirá si tiene demasiado líquido y bajará si tiene muy poco. Tienes que obtener la proporción de líquido/vapor correcta si quieres alcanzar el punto crítico y ver que el menisco se vuelve borroso y desaparece.

Sí. Si es una mezcla saturada de vapor y líquido, el diagrama Pv se verá así i.stack.imgur.com/DRYa7.jpg . Tenga en cuenta que no me refiero a un gas ideal en mi pregunta, sino a una mezcla real de vapor y líquido.
Modificaré mi respuesta, aunque @Gert tiene una respuesta correcta, hay algo adicional que vale la pena decir.
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