Pregunta 1 · Fisicoquímica I UB Juny 2016

Traceu de forma esquemàtica el diagrama de potencial químic enfront de la temperatura ($\mu - T$) a pressió constant

Solución: Un gràfic $\mu$ enfront de $T$ amb tres corbes decreixents amb pendent negatiu $(\partial\mu/\partial T)_P = -S_m$, on el pendent del vapor és molt més pronunciat que el del líquid, i el d'aquest més que el del sòlid: $|\text{pendent vapor}| > |\text{pendent líquid}| > |\text{pendent sòlid}|$. A temperatures baixes ($T < T_f$), la línia del sòlid és la de menor $\mu$; entre $T_f$ i $T_b$, la del líquid és la de menor $\mu$; a $T > T_b$, la del vapor és la de menor $\mu$. Els punts d'intersecció són $T_f$ (fusió, on $\mu_S = \mu_L$) i $T_b$ (ebullició, on $\mu_L = \mu_V$).

Assenyaleu-hi quina fase és la més estable en cada rang de temperatures i el significat termodinàmic dels punts d'intersecció característics

Solución: - $T < T_f$: sòlid més estable (menor $\mu$). - $T_f < T < T_b$: líquid més estable (menor $\mu$). - $T > T_b$: vapor més estable (menor $\mu$). - Punts de tall: $T_f$ és la temperatura de fusió (equilibri sòlid-líquid, $\mu_S = \mu_L$) i $T_b$ és la temperatura d'ebullició (equilibri líquid-vapor, $\mu_L = \mu_V$). Pendents: $(\partial\mu/\partial T)_P = -S_m < 0$.