DIAGRAMAS DE FASE REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” M.P.P.E.U.C Y T. EXTENSIÓN MATURÍN ESCUELA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO Autor: Roberto Solano C.I Maturín, Julio de 2016

DEFINICIONES PRESIÓN: En física y disciplinas afines la presión también llamada presión absoluta se utiliza en aquellos casos que es necesario evitar interpretaciones ambiguas, se define como la fuerza por unidad de superficie: P = F/A. TEMPERATURA: Es una magnitud escalar que es una propiedad de todos los sistemas termodinámicos en equilibrio térmico (o sea que no presentan intercambio de calor entre sus partes). En la escala microscópica, la temperatura se define como el promedio de la energía de los movimientos de una partícula individual por grado de libertad. Se refiere a las nociones comunes de calor o frío, por lo general un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor.

PRESIÓN Y TEMPERATURA CRÍTICA: Son características físicas de los hidrocarburos. La presión crítica es una característica de cualquier sustancia, que define el campo en el que esta puede transformarse en vapor en presencia del líquido correspondiente. La temperatura crítica es un indicio de la intensidad de las fuerzas de atracción intermoleculares de un gas. PRESIÓN DE VAPOR: La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura la fase líquida y vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes.

PROPIEDADES INTENSIVAS: Son aquellas propiedades de la materia que son independientes de la cantidad de material presente, tales como, densidad, color, compresibilidad, volumen específico. PROPIEDADES EXTENSIVAS: Son aquellos propiedades de la materia que dependen de la cantidad de ésta, tales como, volumen, masa. FUERZAS INTERMOLECULARES: Son las fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas, estas fuerzas cambian cuando cambia la distancia entre las moléculas.

FASE: Cualquier parte homogénea y físicamente distinta de un sistema que está separada de otras partes del sistema por límites completamente definidos llamados interfaces del sistema. DIAGRAMA DE FASE: En termodinámica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase a la representación gráfica de las fronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en función de variables elegidas (generalmente presión contra temperatura) para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.

COMPORTAMIENTO DE LA FASE: Es la condición de presión y temperatura que existen en las diferentes fases. PUNTO DE ROCIO (dew point): Estado de un sistema completamente gaseoso en equilibrio con una cantidad infinitesimal de líquido. PUNTO DE BURBUJEO (bubble point): Estado de un sistema completamente líquido en equilibrio con una cantidad infinitesimal de gas. PUNTO CRÍTICO: Es el punto en el cual se une la curva del punto de burbujeo (curva líquida) con la curva del punto de rocío (curva gaseosa) en un diagrama de fase. PUNTO TRIPLE: Es el punto en el cual se cruzan las tres curvas, sólido, líquido y gaseoso, donde pueden coexistir las tres fases a temperatura y presión constantes.

DIAGRAMA DE FASE DE UNA SUSTANCIA PURA

SUSTANCIA PURA Es una sustancia que tiene una composición química fija; es decir que también puede ser una mezcla de varias sustancias o elementos químicos que la composición no varíe una mezcla totalmente homogénea. O sea que puede ser aire, combustible búnker, etc., pero no puede ser una mezcla de aceite y agua ya que estos se separan y no forma una mezcla homogénea.

Diagrama de fases del agua

Diagrama de fase del CO2

ECUACION DE CLAPEYRON

DIAGRAMA DE FASE DE SUSTANCIAS DE DOS COMPONENTES

Diagrama de fase de una sustancia de dos componentes con línea de expansión isotérmica.

Diagrama de fase de una sustancia de dos componentes mixtos con definición del cricondenbarico y el cricondentermico

Diagrama de fase de una sustancia de dos componentes con línea de expansión de isoterma 123 en la región retrograda.

DIAGRAMA DE FASE DE TRES COMPONENTES Diagrama ternario

Diagrama de fase ternario con mezclas de metano, propano y n-pentano a 500 psia y 160°F, con línea de equilibrio.

Diagrama de fase ternario del metano propano y n-pentano a 160°F a varias presiones mostrando los típicos cambios del diagrama cuando varía la presión

Presión de vapor de metano, propano y n-pentano con lugar geométrico crítico de las mezclas binarias.

LOS CINCO FLUIDOS DE UN YACIMIENTO N

Diagrama de fase de un petróleo negro con una reducción de la línea de isoterma y una presión de yacimiento.

Diagrama de fase de petróleos volátiles con una línea de isoterma reducida y una presión de yacimiento 123.

Diagrama de fase de un gas retrógrado como una línea de isoterma reducida de la presión del yacimiento.

Diagrama de fase para un gas mojado con la línea de isoterma reducida de la presión del yacimiento.

Diagrama de fase de un gas seco con la línea de isoterma reducida de la presión del yacimiento.