TRANSICIONES DE FASE Punto eutctico en mezclas binarias

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 d. G=-Sd. T+Vdp+μdn De primer orden – – Derivadas discontinuas (cp, V) Líneas de saturación Calor latente d. Q=Ldn Equilibrio de distribución De orden superior – 1 as 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 concentraciones diferentes • Termopar conectado a un registrador gráfico Voltaje en función del tiempo 13

14

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 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 Como 16

tc = 22, 9 ± 0, 6 ºC 17

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

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