¿Violación de la regla de la fase de Gibbs?

Question

Según la regla de la fase de Gibbs, sólo se requiere una propiedad intensiva para especificar completamente un sistema compresible simple que esté en equilibrio líquido/vapor.

F = 2 + C - P

Para una sustancia pura, C = 1 Para un equilibrio líquido/vapor, P = 2

Esto da F = 1

Pero, ¿es suficiente una propiedad?

Si especificamos la temperatura, ¿no necesitamos aún la calidad para especificar completamente el estado? ¿O me falta alguna comprensión conceptual del tema?

Gracias.

Answer 1

Sí, una propiedad es suficiente si determina automáticamente una segunda propiedad. Por ejemplo, aplicar la regla de la fase de Gibbs al vapor saturado. Si se conoce T se conoce P y viceversa.

Además, también se conocen las propiedades intensivas del volumen específico v ( $m^3/kg$ ), la energía interna u ( $kJ/kg$ ), y la entalpía h ( $kJ/kg$ ) para las fases líquida y vapor a una T dada (o P relacionada). Se pueden encontrar en las tablas de vapor saturado.

Sólo se necesita la calidad del vapor para determinar las propiedades extensivas relacionadas, el volumen (V), la energía interna (U) y la entalpía (H) de las fases líquida y vapor.

Espero que esto ayude.

Answer 2

Por definición, los grados de libertad, F, en la regla de fase de Gibbs designan el número de propiedades intensivas independientes que deben especificarse para fijar el estado de un sistema para cada fase, no el estado de un sistema en sí. Shah M Hasan, creo que tienes razón, el estado de la mezcla como sistema no se fija completamente sólo determinando su presión o temperatura. De hecho, tenemos dos tipos de propiedades intensivas: propiedades intensivas de fase como: volumen específico de cada fase, es decir, vf y vg, y propiedades intensivas del sistema como la calidad. La presión y la temperatura son propiedades intensivas de fase y de sistema.La regla de fase de Gibbs se refiere al número de propiedades intensivas de fase más que a las propiedades intensivas de sistema. Ver: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/037838129087009E