densidad presion temperatura agua

[porfirio]

hola.
Sé que los liquidos (en realidad toda la materia) se dilata con la temperatura.
También los líquidos se comprimen con la presión.
Tengo tablas de Temperatura-densidad para el agua.
No consigo tablas o graficos que relacionen presion-densidad para el agua.
Si alguien puede proporcionarmelas, se lo agradecería.


Tambien me gustaria saber la relación que hay enter ellas.
Por ejemplo: ¿se comprime igual el agua a 10º-C que a 20º-C?

Saludos.

[jordillo]

La contestación más sencilla es que cualquier cosa se puede comprimir.
Lo cierto, es que es mucho más fácil comprimir materia en forma gaseosa que en cualquier otra modalidad. Los gases están compuestos de moléculas muy separadas entre sí.
En el caso de los líquidos y sólidos, los átomos y moléculas que los componen están más o menos en contacto. Si no se acercan aún más es por la repulsión mutua de los electrones que existen en las regiones exteriores de los átomos. Esta repulsión es una resistencia mucho más fuerte a la compresión que el movimiento molecular en un gas.
Pensemos por un momento que vertimos cierta cantidad de agua en un recipiente rígido abierto por arriba y que ajustamos un pistón en la abertura hasta tocar el agua. Si empujamos el pistón hacia abajo con todas nuestras fuerzas, veremos que apenas cederá. Por eso se dice a menudo que el agua es "incomprensible" y que no se puede apretujar en un volumen más pequeño.


Nada de eso, Al empujar el pistón sí que comprimimos el agua, pero no lo suficiente para medirlo. Si la presión aplicada es mucho mayor que la que pueden ejercer nuestros músculos ,la disminución del volumen de agua, o de cualquier otro líquido o sólido, llega a ser medible. Por ejemplo si comprimimos 100 litros de agua con una fuerza de 1.050 Kg. Por centímetro cuadrado, su volumen se contraerá a 96 litros.
Si la presión aumenta aún más, el volumen seguirá disminuyendo. Bajo tal compresión los electrones son empujados, por así decir, cada vez más cerca del núcleo.
Si la presión se hace suficientemente grande –digamos que por el peso acumulado de muchos miles de kilómetros de materia bajo una gran fuerza gravitatoria–, la repulsión electrostática se viene abajo. Los electrones ya no se pueden mantener en órbita alrededor del núcleo y son desplazados. La materia se reduce entonces a núcleos atómicos desnudos y electrones volando de acá para allá en movimientos alocados.
Los núcleos son mucho más diminutos que los átomos, de manera que esta "materia degenerada"sigue siendo en su mayor parte espacio vacío. La presión en el centro de la Tierra o incluso de Júpiter no es suficiente para formar materia degenerada, pero en cambio sí la hay en el centro del Sol...
Con el Google encontraras mucha información, por ejemplo aqui:http://www.um.es/molecula/sales02.htm

[porfirio]

En realidad tengo unas dudad concretas.
Ya busqé en internet y en esa páginas no encontré respuesta

[jordillo]

Pués, desconozco el tema, a ver si salta algún compañero y te ayuda...

[carlosz22]

Porfirio, creo que te refieres a lo que se denomina diagrama de fases o diagrama PVT.



Si miras ese diagrama puedes ver que a más temperatura un líquido es mucho más difícil de comprimir.
La función que define esa curva es la función o ecuación de Gibbs. (Espero que entiendas las derivadas parciales )

dU = TdS - PdV
dH = TdS + VdP
dF = - SdT - PdV
dG = - SdT + VdP

Siendo:
U = Energía interna
H = Entalpía
S = Entropía
F = Función de Helmholtz
G = Función de Gibbs

Cuando se transforma un líquido en gas es mucho más fácil de comprimir, de hecho, un líquido es mucho más difícil de comprimir que un gas o un sólido.

EDITO: Lo del punto triple que aparece en el gráfico, es un punto en que a una presión, volumen y temperaturas determinados pueden coexistir los tres estados, sólido, líquido y gas.

Un saludo, si tienes alguna duda del gráfico pregunta

[porfirio]

Autor Mensaje
carlosz22 dijo:
Porfirio, creo que te refieres a lo que se denomina diagrama de fases o diagrama PVT.

O.K. por aquí puedo seguir.gracias.

[inavarro88]

Sé que los liquidos (en realidad toda la materia) se dilata con la temperatura.

Esto no es del todo cierto ¿O soy el único al que se le ha reventado unas cervezas en el congelador? Explicar algunos comportamientos del agua fue uno de los fallos de la teoría del "Calórico".

No consigo tablas o graficos que relacionen presion-densidad para el agua.

Estoy trabajando en ello, si consigo algo lo cuelgo por aquí.

[porfirio]

cierto es. El agua es un poquito especial, su máxima densidad (a presion atmosferica) es a los 4º-C y por eso flotan los cubitos en nuestros cubatas.

[inavarro88]

La grafica P-Densidad o T-Densidad se plantea un poco complicadilla, por lo menos no veo una salida más fácil. No hay mucho problema en obtener una gráfica 1/P-Densidad, pero para representar P-Densidad hay que echar mano de un poco de matemática básica. Si tenemos un diagrama sencillito P-V, vemos que en este aparece una curva a la que llamaremos f(v). Algo parecido a esto:

Para poder representar P-Densidad necesitamos conocer la expresión de la curva f(v), pues la curva que nosotros andamos buscando para "dibujar" en la gráfica P-D será de la forma C(d)= f[h(d)], esto es, una simple composición de funciones donde C(d) es la curva que buscamos (dependiente de d= densidad); f[...] es la funcion que ya conocíamos y h(d) es la función que relaciona el volumen con la densidad, esto es V=masa/densidad donde tomamos la masa como una constante. En resumen, la curva que observaríamos en el diagrama P-Densidad vendría descrita por la función P=C(d)=f(masa/densidad), con f la función que ya conocíamos de representar P-V.
Esto así suena un poco complicado, pero la idea es sencilla. Basta con conocer la ecuación de la curva del diagrama P-V para poder determinar la curva del P-D. El ejemplo más sencillo que se me ocurre es aplicar esto al caso de un gas ideal. Como sabes la ecuación que rige el comportamiento de estos es la famosilla PV=NRT donde N es el número de moles, R la constante de los gases y T la temperatura. En principio, para simplificar, consideramos la temperatura constante en nuestro "estudio" por lo que la expresión se reduce a PV=K con K una constante. O lo que es lo mismo P= K/V. Conociendo esta expresión, vemos que la curva del espacio P-D vendrá dada por C(d)=K/(masa/densidad), que ordenada queda de la forma C(d)=(K/masa)•densidad. Vemos que lo que obtenemos es una recta de pendiente NRT/masa que pasa por el origen de cordenadas. La relación entre la presión y la densidad, a temperatura constante, para un gas ideal es una relación lineal.
Para complicarlo un poco más podemos tomar también la temperatura como una variable con lo que, en un diagrama tridimensional tendríamos una superficie C(densidad, temperatura)= K•Temperatura•densidad (P=K·T·D), siendo K = NR/masa. La representación de las funciones sería algo parecido a esto:(En la 3D, temperatura y densidad están en el plano horizontal y la presión en el eje vertical)


No te puedo proporcionar las gráficas que buscas, pero si que por lo menos puedes saber hacia donde trabajar.

Saludillos y espero haberte ayudado.

[porfirio]

Gracias.

ahora necesito tiempo para analizarlo.