lunes, 25 de julio de 2016

Diferencia entre gas y vapor

Los términos gas y vapor se utilizan mucha veces indistintamente, pudiendo llegar a generar alguna confusión. Es por ello que es necesario dar por sentado perfectamente que diferencia existe entre un gas y un vapor. 

Gas: se definirá a un gas como el estado de agregación de la materia en que esta no tiene una forma determinada a causa de la libre movilidad de sus moléculas sino que llena completamente cualquier espacio en que se sitúe (es decir llena totalmente el volumen del recipiente que lo contiene). Teóricamente cualquier sustancia puede transformase en un gas a una temperatura suficientemente alta (de todas maneras algunas sustancia pueden descomponerse ante de llegar al estado gaseoso). Si a un gas se lo comprime isotérmicamente, este nunca llega a pasar al estado líquido (aún a presiones altas), que es lo que lo diferencia de un vapor. (Hay que tener en cuenta que cualquier compresión de un gas va acompañado por un aumento de su energía interna, es decir aumenta la temperatura, por lo que si la compresión se la realiza a temperatura constante, permanentemente se debe extraer calor del sistema) 


Vapor: un vapor, si bien tiene el mismo estado de agregación del gas, se diferencia de este que al ser comprimirlo isotérmicamente, al llegar a una presión determinada (que se denominará presión de saturación, Ps y que depende de la sustancia y de la temperatura a la cual se realiza la compresión) comienza a licuar, pasando al estado líquido.



Esto es así para un vapor si la temperatura a la cual se realiza la compresión es superior a la del punto triple de la sustancia, si la temperatura es inferior a esta, en vez de licuar pasa al estado sólido. 

En la Figura 1 se presenta el diagrama de fases del agua. El punto triple se encuentra a una temperatura de 0,0098º C y una presión de 4,58 mm de Hgabs. La transformación A representa una compresión isotérmica, a una temperatura superior a la del punto triple, en donde el vapor al llegar a la presión de saturación, pasa a la fase líquida. La transformación B representa una compresión isotérmica a una temperatura inferior a la del punto triple, por lo cual al llegar a la presión de saturación pasa a la fase sólida. 

¿Cuándo es un vapor y cuando es un gas? Cada sustancia, susceptible de poder ser llevada al estado gaseoso, tiene lo que se denomina temperatura crítica (que es una constante física que depende de cada sustancia y se nombrará como Tc) para la cual si la sustancia en cuestión está por debajo de esa temperatura, es factible de condensar comprimiéndola en forma isotérmica, por lo que es un vapor. Si la temperatura de la sustancia es superior a su temperatura crítica, esta no podría ser condensada en una compresión isotérmica, por más que se aumente su presión, por lo que es un gas.


Bibliografía

Universidad Tecnologica nacional. Catedra de Integracion III.  Gases y Vapores. 2014                  https://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/quimica/3_anio/integracion3/Gases_y_vapores.pdf

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