31) Responda sobre la base a la observación del gráfico de presión de vapor en función de la temperatura que se muestra. Se tiene un sistema de un solo componente formado por una cantidad dada de agua encerrada en un recipiente al vacío. Si el sistema evoluciona desde A hasta C siguiendo el sentido que indican las flechas:

    a) ¿Cuántas fases existen en el punto A? ¿Cuáles son?
    b) Describa cualitativamente qué pasa con la presión y temperatura cuando el sistema evoluciona de A hasta B.
    c) Idem a) para cuando el sistema se encuentra en los puntos B y C.
    d) Idem b) para la evolución de B hasta C.
    e) Repita las preguntas anteriores cuando el sistema evoluciona ahora siguiendo el camino ADB.
    f) Concluya a partir del análisis de los incisos anteriores hacia qué estado evoluciona el sistema si situándose inicialmente en el punto B se producen pequeños desplazamientos:
        · modificando sólo la temperatura (P = cte.)
        · modificando sólo la presión (T = cte.)
En ambos casos tenga en cuenta el sentido de la evolución, es decir, según se realice un aumento o disminución de las variables en juego.
    g) Idee una experiencia que le permita ejemplificar el proceso ABC. Describa sus etapas ¿Le resultaría igualmente simple hacer evolucionar en la práctica al sistema siguiendo el camino ADB? Justifique su respuesta.

Lo primero que tenés que hacer es comprender el gráfico. (Me refiero a la curva grandota que lo abarca completamente, no a la parte de las evoluciones A, B, etc). Esa curva grandota la podés construir con la tabla de presión de vapor y temperatura que tenés acá, y que se usa, entre otras cosas para resolver los ejercicios de humedad.

La humedad es agua en estado gaseoso. Es un gas, y se comporta como cualquier otro gas. Y combinando temperatura y presión todos los gases se licúan (o todos los líquidos se evaporan).

Resumiendo: la curva separa los dos estados en que puede presentarse el agua entre líquido y gaseoso.

De modo que ya podemos responder la primera pregunta:

Vamos a la segunda pregunta. Acordate, tenemos un recipiente con una cantidad de agua líquida. Estamos en A. Dejamos la presión constante y aumentamos la temperatura del agua y el recipiente. Seguimos aumentando la temperatura y cuando llegamos a la temperatura B el agua comienza a hervir.

Y no vayas a preguntarme si ahí la temperatura es de 100 grados ¡no! El agua sólo hierve a 100 grados a presión atmosférica, o sea 760 mmHg.

Ahora estamos en B. Si nos quedamos ahí vamos a tener el agua hirviendo permanentemente. El espacio vacío se va a llenar de vapor de agua a una presión Pr_B. Se establece un equilibrio dinámico entre las moléculas que se evaporan y las que se condensan (no te olvides que el recipiente está herméticamente cerrado).

Para desplazarse hacia C como indica el gráfico, hay que mantener constante la temperatura y disminuir la presión (eso se logra fácilmente aumentando el volumen del recipiente). Si el proceso es suficientemente lento como para avanzar sobre equilibrios, entonces al llegar al punto C (y antes también) toda el agua se va a encontrar en estado gaseoso.

Con lo dicho tenés prácticamente todo respondido. Pero hacé el esfuerzo y terminalo.

Para completar la información podés buscar en INTERNET con las siguientes claves: "diagrama de fases", "punto triple del agua".

DESAFÍO: En los diagramas de fase del agua se puede observar una de las propiedades más sorprendentes del líquido elemento (el gráfico de este ejercicio es uno de ellos, aunque justamente ésto no muestra la propiedad). Esa propiedad exclusiva es la que explica -entre otras cosas- por qué podemos esquiar en la nieve.