1r ciclo Temperatura tras el cambio de fase

[ender550]

Buenas a todos,

Tengo un problema de termodinámica con el que me han surgido algunas dudas. El problema es :

Cierto planeta posee atmósfera de CO2, existiendo en él regiones donde se acumulan grandes masas de CO2 sólido en equilibrio termodinámico con CO2 gaseosoa la presión de 533 Pa. Calcule:

a) La temperatura de las masas de CO2sólido presentes en el planeta.

b) La entropía molar de sublimación del CO2en las condiciones de temperatura y presión del planeta.


Indique las hipótesis simplificadoras empleadas.
Datos: El punto de sublimación normal del CO2 es 194.7 K y el punto triple
del CO2 tiene por coordenadas 216.6K y 518 kPa

En este problema, ¿puedo utilizar la ecuación de Calusius Clapeyron si no conozco la entalpía de sublimación?. ¿Cuándo se considera que el punto de sublimación es "normal"? ¿Qué tiene que ver el punto triple? En la ecuación de Clausius Clapeyron, ¿los valores iniciales y finales de T y P corresponden siempre a dos fases diferentes?

Estoy hecho un lío

Muchas gracias por la ayuda !

[oscarmuinhos]

Re: Temperatura tras el cambio de fase

Simplificaciones:
Para la integraciòn de la ecuación $\frac{dP}{dT}= \frac{\Delta S}{\Delta V}=\frac{\Delta H}{T\Delta V}$
a) se supone que la variación de entalpía del cambio de fase de sólido a vapor (sublimación) varía muy poco con la temperatura;
b) que el volumen de la fase en estado sólido (en equilibrio con la fase vapor) es despreciable;
c) que se puede suponer que la fase vapor del CO2 cumple (en esos intervalos de presión y temperatura) con la ley de los gases ideales

La ecuación una vez integrada:
$ln\frac{P}{{P}_{0} }=-\frac{\Delta H}{R}\left(\frac{1}{T}-\frac{1}{{T}_{0} }\right)$
En esta ecuación, substituyes ${P}_{0}$ y ${T}_{0}$, por los del punto triple que te da el enunciado (este punto triple pertenece a las lineas de equilibrio de sublimación, de fusión y de vaporización) y P y T por los de la temperatura y presión normales que también te dan como datos y calculas $\Delta H$. A continuación con esta $\Delta H$ así calculada ya puedes calcular la temperatura que te piden (que, logicamente, será la misma para la fase sólida que para la fase vapor)

- - - Actualizado - - -

Ah!. Se entiende por temperatura normal de sublimación o punto normal de sublimación a la temperatura de sublimación cuando la presión es de 1 atm

[ender550]

Re: Temperatura tras el cambio de fase

Pero si ${T}_{0} y {P}_{0}$ corresponden con la temperatura y la presión del ${CO}_{2}$ en un estado inicial, al tomar los datos del punto triple, ¿qué fase estamos tomando entonces?. Y a la temperatura de sublimación ¿cómo entendemos que está el ${CO}_{2}$?

[oscarmuinhos]

Re: Temperatura tras el cambio de fase

${T}_{0 }$ y ${P}_{0}$ son cualquier punto de la línea de equilibrio sólido-vapor y el punto triple es un punto de esa línea de equilibrio.
Escribimos ${T}_{0 }$ y ${P}_{0}$ indicando que lo tomamos como punto de referencia, pero podíamos igualmente escribir ${T}_{1 }$ y ${P}_{1}$ o ${T}_{2}$ y ${P}_{2}$