1r ciclo Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

[el tito]

Hola,

No tengo muy claro qué es lo que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de líquido, completamente hermético.
Imaginad que tengo una olla a presión, y la lleno completamente de un determinado líquido (no tiene porqué ser agua), sin dejar ni una pizca de aire. Por lo tanto, inicialmente tengo un cierto volumen $V$ de líquido a Presión atmosférica $P_{atm}$ y Temperatura ambiente, $T_{amb}$.
Dado que el recipiente está lleno de líquido, y si supongo que éste es incompresible, no se podrá formar vapor, no? (ya que el espacio ocupado por las burbujas de vapor ya está ocupado por líquido, y por lo tanto para que apareciera un cierto volumen de vapor debería "desaparecer" el mismo volumen de líquido, no?)
Entonces no puede hervir??

Y qué pasa con la presión? Si fuera un gas ideal supongo que el aumento de presión sería proporcional a la Temperatura (de hecho sería lineal), pero y si es un líquido??

Agradecería mucho que me aclarárais este tema,
Saludos,
El Tito.

[skynet]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

al aumentar la temperatura aumentará la presión y no se transformará en vapor, seguirá siendo líquido

[Richard R Richard]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

Si supones el volumen constante e imcompresibilidad del liquido,nunca tendras vapor, pero esto seria un caso ideal.


Hasta que llegues a la temperatura de ebullicion , todas los liquidos se dilatan en mayor o menor medida o sea presentan un coeficiente de dilatacion termica, este coeficiente te hara aumentar la presion en el recipiente, y debido a esta mayor presion la ebullicion se dara a mayor temperatura, cuando la alcances, tendras un equilibrio de presiones , entre la presion de vapor a esta temperatura, proveniente del vapor que se ubicara en el poco espacio que se comprimirá el liquido. Para el agua el modulo de compresibilidad es [FONT=sans-serif]2,2×10[/FONT]⁹[FONT=sans-serif] [/FONT]Pa[FONT=sans-serif] [/FONT](este valor aumenta a mayores presiones)

Más volumen de vapor se genera si el recipiente se expande debido a su dilatación termica como seria en caso real, pues reduce la presion generada por la dilatación termica del liquido.

[el tito]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

Muchas gracias por vuestras respuestas, supernena y Richard R Richard.

Todos estamos de acuerdo en que al aumentar la Temperatura, al mantener el Volumen constante, la presion aumentará.
Necesito calcular (una aproximación, para saber más o menos el orden de magnitud) como aumenta la presión al aumentar la temperatura, sabéis cómo podría hacerlo? (alguna ecuación, o referencia que pueda consultar).
Lógicamente el aumento de presión dependerá mucho de las propiedades del fluido, por ello neceisto alguna ecuación que me relacione el aumento de presión con el aumento de temperatura a V constante, donde aparecerán los parámetros propios del fluido (densidad, capacidad calorífica, coeficiente de dilatación, etc...). Alguien me puede echar una mano?

Muchas gracias!!

[skynet]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

puedes hacer una línea vertical en un diagrama T/V como el que te muestro a continuación.

solo tienes que ver a qué temperatura corta esta línea a las diferentes isobaras.

no se como introducir la línea en el diagrama, tendrás que imaginártela, será vertical por ser a volumen constante y estará situada en la parte izquierda, en la zona de líquido, en el punto del eje horizontal correspondiente al volumen especifico.

la línea cortará a las dos isobaras que aparecen en el diagrama en dos puntos (uno en cada isobara), esos puntos determinarán dos temperaturas (en el eje vertical del diagrama), a la primera temperatura corresponderá la presión P1 y a la segunda temperatura corresponderá la presión P2

si tienes un diagrama con muchas isobaras podrás hacer una tabla T/P usando los puntos de corte entre la línea vertical y las diferentes isobaras.

[Richard R Richard]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

yo lo inentaria resolver de esta manera, seguro 100% no estoy

Llamemos $Vr$ = volumen del recipiente, largo x ancho x espesor o $\frac 4 3 \Pi R^3$ o lo que quieras
$VL$ = volumen del liquido
$\Delta t$ = variacion de temperatura
$Ctr$ = coef dilat termica lineal del material del recipiente
$Ctl$= coef dilat termica volumetrica del liquido

El aumento del volumen del recipiente sera

$\Delta Vr=Ctr^3\cdot Vr\cdot (\Delta t)^3$

y el del liquido

$\Delta Vl=Ctl\cdot Vl \cdot (\Delta t)^3$ ( de esto no estoy seguro)

en condiciones ideales $Pil \cdot Vil=Pfl\cdot Vfl$ si fueran gases (otro error) pero te quedaria algo así

Entonces $Pfl$ presion final del liquido
$Vfl$ volumen final del liquido

Sabiendo que Modulo de compresibilidad $Mc=-\frac{\Delta P}{\frac {\Delta V}{V}}<br />$


entonces

$Pfl=\frac{ Pil\cdot(Vr+\Delta Vr)}{Vl +\Delta Vl-\frac{(Pfl-Pil)\cdot(Vl+ \Delta Vl)}{Mc}}$

si$Pfl$ es mayor que la presion de vapor del liquido sacada del grafico similar al que te dieron, entonces no habra vapor pues todavia no ebulle

Creo que te quedaria una cuadratica

Ojo lo hice a tientas seguro alguien me lo podra mejorar o descalificar, inclusive tu

[el tito]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

Muchas gracias a los dos por responder, seguiré pensando en ello y si se me ocurre alguna pregunta más específica la formularé.
Gracias!

[Richard R Richard]

Re: Que pasa si aumento la temperatura a un recipiente lleno de liquido?

Lo estuve pensando mejor y considarar ecuaciones de gases es un error garrafal

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

$\Delta Vr=Ctr^3\cdot Vr\cdot (\Delta t)^3$
$\Delta Vl =Ctl\cdot Vl \cdot (\Delta t)^3$ en esta ecuacion debes hallar la correlacion entre la expansion del volumen del liquido con la temperatura

$\Delta V = \Delta Vl + \Delta Vr$

$Vrf= Vr + \Delta Vr=Vr +Ctr^3\cdot Vr\cdot (\Delta t)^3$

con esto sacas [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] de aqui concluyes que si el liquido expande mas rapido que el recipiente la presion aumenta, y si sucede lo contrario la presion disminuye lo que es logico, el espacio creado se llena con vapor de liquido a esa temperatura.