Discusión:Ecuación de Clausius-Clapeyron

Este apartado de aplicación es está mal en su base y por tanto a la conclusión que llega el autor no es válida. Marco el texto original:

Esta ecuación puede ser usada para predecir dónde se va a dar una transición de fase. Por ejemplo, la relación de Clausius-Clapeyron se usa frecuentemente para explicar el patinaje sobre hielo: el patinador, con la presión de sus cuchillas, aumenta localmente la presión sobre el hielo, lo cual lleva a éste a fundirse. ¿Funciona dicha explicación? Si T=−2 ºC, podemos emplear la ecuación de Clausius-Clapeyron para ver qué presión es necesaria para fundir el hielo a dicha temperatura. Asumimos que:

${\Delta P}={\frac {L}{T\Delta V}}{\Delta T}$

Esta ecuación debe provenir de la integración entre dos estados de temperatura de fusión a dos presiones (p1,T1) y (p2,T2)de la ecuación diferencial de variables separables que se indica más arriba. Sustituyendo el cambio de entropía por el cociente entre el calor latente de fusión, L, y la tempreatura. Al realizar la integración suponiendo constantes el cambio de volumen (al tratarse de fase líquida y sólida que tienen un pequeño valor del factor de compresibilidad) y también el calor latente de fusión, la ecuación queda: ${\Delta P}={\frac {L}{\Delta V}}{Ln{\frac {T2}{T1}}}$

En la integración, T no es precisamente constante y hay que dejarla como variable de integración. Además, en el cáculo hay que recordar que las temperaturas vienen en grados Kelvin y no es lo mismo dividir por cero grados centígrados que por 273K aunque sean la misma temperatura. Nada que ver el resultado que se obtiene. Un patinador de peso normal 75Kg con unas cuchillas bien afiladas funde el hielo hasta casi los -20ºC. Nada de efecto de fricción. Cuando aprenda algo más de edición en la wiki reescribiré el comentario y/o el artículo. Creo no obstante que mientras tanto debe indicarse de forma explícita en el artículo, para bien de la Wikipedia y sus usuarios, que tanto la ecuación como a la conclusión que se llega son incorrectas. dgonza.us

¿Entonces el ejemplo del artículo está mal desarrollado? Pues vaya ejemplo. :-(

¿Qué es "L"?

L es trabajo. Saludos

La respuesta anterior: "L es trabajo", no es correcta. L es el calor latente de cambio de fase. En el texto del artículo, y ese es un error que debe corregirse, se indica concretamente que L es el calor latente de fusión, dando a entender que la ecuación de Clausius-Clapeyron es sólo aplicable a procesos de cambio de estado sólido-líquido, cuando ésto no es así ya que esa misma ecuación se aplica a cualquier cambio de fase: sólido-líquido, sólido-gas o líquido-gas. El calor latente de cambio de fase se define como el calor necesario para que una cierta cantidad (hablaremos de calor molar, por ejemplo, si lo referimos a 1 mol de sustancia) de una sustancia en una fase 1 se transforme en la misma sustancia pero en una fase 2. A diferencia del calor absorbido/emitido en procesos en los que varíe la temperatura, mientras se produce el cambio de fase de una sustancia la temperatura permanece constante, de modo que, aparentemente, ese calor L "desaparece" o "se almacena". De ahí su nombre de "calor latente": es consumido/emitido pero no se "ve" ya que la temperatura no varía. Por cierto, no acabo de entender porqué el artículo se titula "Relación de Clausius-Clapeyron" cuando todos los textos más conocidos de termodinámica, así como la IUPAC y otros organismos internacionales, hacen referencia a dicha expresión con su nombre habitual, que es el de "Ecuación de Clapeyron" o "Ecuación de Clapeyron-Clausius". Esto se debe a que dicha ecuación fue propuesta en 1834 por Émile Clapeyron y posteriormente reescrita dando una base termodinámica rigurosa por Rudolf Clausius, unos 30 años más tarde. Se suele denominar "Ecuación de Clausius-Clapeyron" a la expresión obtenida para la transición líquido-vapor lejos del punto crítico, donde el volumen molar del líquido es despreciable frente al del vapor y considerando a éste como un gas ideal. En ningún texto ni documento oficial de ningún organismo científico reconocido se usa la nomenclatura "Relación de Clausius-Clapeyron", por lo que sospecho que detrás del título (cuando menos curioso) de este artículo debe haber algún editor emperrado en que su razón es la única válida, diga el resto del mundo lo que diga. Como eso, por desgracia, es un mal endémico en Wikipedia, desisto de modificar nada porque no quiero entrar en discusiones absurdas. Supongo que hay gente que se siente feliz obligando a los demás a ver cómo Wikipedia sirve como prolongación de sus egos, en lugar de ser un reflejo del status quo del conocimiento humano. --Pitufox27 (discusión) 14:49 8 abr 2015 (UTC)[responder]

Realmente, la aplicación de la ecuación de Clausius-Clapeyron (CC de ahora en adelante) que hay en el artículo es bastante chorras.

Una aplicación mas "científica" es servirse de la ecuación CC para saber qué fase es estable bajo determinadas condiciones de presión y temperatura.

Por otra parte, creo recordar que la ecuación de CC se deducía a partir de las condiciones de estabilidad para un equilibrio de fases.

Una buena guía es mirar la Wikipedia en inglés.

Saludos,

Nacho.

Respecto al ejemplo dado

He hecho los cálculos de cuánto disminuye la temperatura con un patinador de 75 kg y una superficie total de cuchillas de 0,5 cm² usando la ecuación que hay más arriba (la del logaritmo) el resultado sigue siendo que el patinador no consigue nada debido a la presión. Me sale que la temperatura de fusión del hielo para de los 0ºC a los -0.11ºC aproximadamente. Es posible que lo haya hecho mal, por supuesto. --Kunzahe (discusión) 12:55 12 dic 2009 (UTC)[responder]

Añado otra razón por la cual se puede usar la ecuaciñon que aparece en el artículo para el ejemplo. La variación de temperatura es muy pequeña, por lo que podemos considerar la temperatura constante. Haciendo esta aproximación (completamente válida) la ecuación es correcta. De hecho, en caso de no hacer esta aproximación, si queremos ser completamente rigurosos, deberíamos tener en cuenta que también el calos latente de fusión depende de la temperatura, así como los volúmenes. Como nadie dice nada, y estoy plenamente convencido de lo que digo (además de que los libros lo demuestran), me voy a permitir quitar el aviso de que la ecuación está mal, explicando también por qué se hace esa aproximación, totalmente válida --Kunzahe (discusión) 18:33 20 ene 2010 (UTC)[responder]

Hola Kunzahe. La ecuación de Clausius-Clapeyron es válida para cualquier transición de fase de primer orden de una sustancia pura. La temperatura es constante durante el cambio de fase (no es que se pueda considerar pequeña, sino que su variación es cero: así es como se caracterizan los cambios de fase de primer orden, son procesos en los que la energía térmica que recibe/emite el sistema sirve para provocar el cambio de fase, no para modificar la temperatura). Otra cosa: el calor latente, sea de fusión o vaporización, es independiente de la temperatura ya que el cambio de fase espontáneo se produce a una temperatura dada que es constante para cada presión exterior. --Pitufox27 (discusión) 14:49 8 abr 2015 (UTC)[responder]

Respecto al ejemplo dado, yo creo que hay un error al calcular la temperatura, pues si son -2ºC, en Kelvin serían 271K, y no 293 como se indica. ¿Qué opinan?

Un saludo.

Informe de error

Hay un apartado en el que se plantea un problema de un patinador que funde el hielo debido a la presión que hace con sus patines. Esto es físicamente incorrecto, ese "hielo fundido" es realmente lo que se denomina interfase hielo-líquido, que se encuentra siempre, independientemente de la presión del patín o no. - Ramón 79.109.135.124 (discusión) 09:32 5 may 2020 (UTC) Trasladado desde Wikipedia:Informes de error por Jembot (discusión) 15:11 8 may 2020 (UTC)[responder]