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TRANSICIONES DE FASE
Punto eutéctico en mezclas binarias
Temperatura de Curie en sistemas magnéticos
Abderramán Amr Rey
Fernando Hueso González
Laboratorio de Termodinámica
Campus de Burjassot
2º Física – UVEG
5 de marzo de 2009
FASES DE UN SISTEMA
 Fases
– Estados de agregación
• Sólido
• Líquido
• Gaseoso
– Propiedades magnéticas, conductividad eléctrica, térmica, fluidez, etc.
 Diagrama de fase – Espacio de configuraciones termodinámicas
– Variables independientes – Grados de libertad
– p,T
– p,v
– µ,T
 Transición de fase
– De primer orden
– De orden superior
2
DIAGRAMAS DE FASE
Regla de fases de Gibbs
P+F=C+2
C = nº componentes del sistema
P = nº de fases en el equilibrio
F = nº de grados de libertad
3
TRANSICIÓN DE FASE
 Interés teórico y experimental
 dG=-SdT+Vdp+μdn
 De primer orden
–
–
–
–
Derivadas discontinuas (cp, V)
Líneas de saturación
Calor latente dQ=Ldn
Equilibrio de distribución
 De orden superior
– 1as derivadas continuas (S,V,μ)
– Divergencias y discontinuidad
en segundas derivadas
– Anomalías cp, α, χm
– Transición de tipo λ
• Punto crítico (sust. puras)
• He-II  He-I
4
FASES EN EQUILIBRIO METAESTABLE
 Subfusión
 Estado de equilibrio termodinámico
 Evolución espontánea con el tiempo
5
EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR
 Curvas liquidus y vapor
 Línea solidus
6
PROPIEDADES COLIGATIVAS EN MEZCLAS
7
PUNTO EUTÉCTICO – MEZCLA FRIGORÍFICA
 Δtc=kcm
8
PUNTO EUTÉCTICO  Mezcla Sn+Bi
 Diagrama de fases de un sistema binario
9
PROPIEDADES MAGNÉTICAS
 FerromagnéticoParamágnético (transición de orden superior)
 Susceptibilidad magnética – capacidad calorífica divergen
 10
TRANSICIÓN FERRO  PARAMAGNÉTICA
H>0
 Punto crítico, zona supercrítica
 Teoría de Landau
 Temperatura de Curie
H=0
 11
Punto eutéctico
La teoría nos proporciona el comportamiento de
la muestra teniendo en cuenta
 12
•
Mezcla binaria
•
Variamos T con P=cte
•
Paso de líquido a sólido
•
Solidifican por separado
Usando:
•
Mechero
•
8 muestras con concentraciones diferentes
•
Termopar conectado a un registrador
gráfico
Voltaje en función del tiempo
 13
550
T (K)
500
450
TN
TE
400
0,0
0,2
0,4
0,6
xSn
 14
0,8
1,0
Temperatura de Curie de la aleación monel
 Paso de ferromagnético a paramagnético
 Si sometemos el monel a un campo
magnético externo:
 Transición de fase de orden superior
no observable
T 
M 
0
La curva está relacionada con Tc
 15
Para calcular M usamos
dos bobinas y un baño
termostático al estar M
relacionado con el
voltaje que recoge la
Bobina B
B  0  H  M 
Como M  Vind  V
 16
80
t  tC 
70
t (ºC)
60
C2
2
 C3 Vind  V 
Vind  V
tc = 22,9 ± 0,6 ºC
50
40
30
20
10
 17
20
30
40
Vind (mV)
50
60
70
BIBLIOGRAFÍA
• Guión de prácticas del Laboratorio de Termodinámica, 2º de
Física, UVEG, 2008
• Apuntes de Termodinámica, José A. Manzanares, 2007
• Apuntes de Termodinámica, Javier Garrido – Dpto.
Termodinámica
Dirección de contacto:
ferhue)a(alumni.uv.es
abamrey)a(alumni.uv.es
http://mural.uv.es/ferhue
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Abderramán Amr Rey
Fernando Hueso González
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