1. Cambios de Fase y Energía Calorífica
Para poder estudiar los procesos físicos o químicos, los investigadores suelen crear sistemas aislados
donde es posible someter a la materia a observación controlando diferentes variables que pueden
influir en su comportamiento.
Un sistema es cualquier porción del universo aislada en un recipiente inerte para estudiar las
variables sobre el contenido del sistema. De acuerdo a las relaciones que se establecen entre un
sistema y sus alrededores los sistemas se pueden clasificar en:
Sistema Abierto: es aquel sistema que intercambia
materia y energía con sus alrededores. Un ejemplo
de sistema abierto es un líquido colocado en un
recipiente abierto a la atmósfera.
Sistema cerrado: es un sistema que puede recibir
o ceder energía, pero no puede intercambiar
materia. Un ejemplo de sistema cerrado puede
ser un recipiente cerrado al cual se le aplican
variaciones de temperatura. El ganará o perderá
energía, pero su masa permanecerá constante.

2. Sistema aislado: en este tipo de sistema no existe
intercambio de energía con sus alrededores. Como
ejemplo de este sistemas se encuentran los
sistemas al vacío donde se producen reacciones
aisladas del medio que las rodea.
Elementos de un sistema: Componentes, fases y entorno.
Componentes: en un sistema puede estar presente uno o más componentes. Por ejemplo; un
sistema conformado por un componente sería un vaso con aceite. Si se coloca en el mismo
recipiente, vinagre, el sistema estará conformado por 2 componentes: aceite y vinagre. Los
componentes pueden encontrarse en estado gaseoso, líquido o sólido, en el ejemplo ambos
componentes se presentan en estado líquido y conforman 2 fases.
Las fases son porciones homogéneas de un
sistema que pueden diferenciarse físicamente y
separarse mecánicamente.
El entorno de un sistema se refiere a todo
aquello que le rodea y que tiene influencia sobre
el comportamiento de sus componentes.
Cuando se estudia un sistema se describen sus propiedades o variables de estado. Por ejemplo: si se
tienen dos recipientes, uno que contiene 2 litros de agua líquida (l) y otro que contiene 10 g de hielo
(s). Se indicarán las variables que permiten que el estado de la materia se mantenga:
T= 25ºC , Presión = 1 atm, H 2 O =Líquido

3. T= 0ºC , Presión = 1 atm, H 2 O =Sólida
Cambios de Estado y Energía asociada:
Los cambios de estado de un elemento o sustancia
son posibles gracias a la fusión que es el paso de
una sustancia sólida a estado líquido. Esto se logra
cuando el calor vence, en parte, a las fuerzas de
atracción que mantienen unidas las moléculas del
sólido, la energía calórica aumenta la velocidad de
las moléculas de un sólido haciendo que éstas
pierdan su orden inicial.
La solidificación o congelación: es el proceso
inverso de la fusión donde se desprende el calor
que permite que la sustancia se solidifique, es
decir, donde las moléculas de la sustancia
pierden su movimiento encontrándose en un
estado de orden casi total y donde el movimiento
entre las moléculas es la vibración.
La Evaporización: es el proceso que permite que
una sustancia en estado líquido se convierta en
gas.
La Condensación: es el proceso inverso a la
vaporización ya que el gas pasa al estado líquido.
La sublimación: es el paso del estado sólido al estado gaseoso.
Todos estos procesos traen como consecuencia la transferencia de energía dando lugar a reacciones

4. exotérmicas las cuales liberan calor o reacciones endotérmicas las cuales requieren de calor.
En un sistema es posible mantener diferentes
condiciones constantes entre ellas la presión y así
observar el comportamiento de una sustancia al
aplicar una temperatura determinada. Los ensayos
de este tipo han permitido conocer el punto de
fusión (p.f.) y el punto de ebullición (p.e.)
El punto de fusión: es la temperatura en que una sustancia puede coexistir en equilibrio en los
estados sólido y líquido a una presión constante de 750 mmHg. En el punto de fusión la sustancia
puede absorber calor adicional pero la temperatura no aumenta, ya que toda la energía añadida se
usa para vencer las fuerzas de atracción que mantienen a las moléculas en sus posiciones fijas en el
estado sólido.
El punto de ebullición: es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la
presión atmosférica. Esa temperatura siempre es la misma para un líquido en particular.
Los sistemas permiten conocer el comportamiento de una sustancia cuando se aplican variaciones de
temperatura, estos ensayos son de importancia ya que permiten conocer propiedades útiles de
diferentes sustancias las cuales pueden ser utilizadas como refrigerantes por ejemplo.
A continuación se presenta un sistema cerrado
para el estudio del agua, para generar una curva
de calentamiento:
Si se calienta una cantidad determinada de hielo
en un recipiente inicialmente a -20ºC hasta
transformarlo totalmente en vapor y se mide la
temperatura cada cierto tiempo se obtiene la
siguiente gráfica denominada curva de
calentamiento:

5. Una curva similar a la anterior puede obtenerse
cuando se sustrae el calor del vapor de agua hasta
llevarlo al estado sólido, la curva obtenida se
denomina curva de enfriamiento:
Diagrama de Fases: Este diagrama permite
ilustrar las relaciones de presión- temperatura
entre las fases sólida, líquida y gaseosa de una
sustancia. Cada sustancia tiene su diagrama de
fases característico y se determina
experimentalmente. Se representa a
continuación el diagrama de fases del agua:
En el diagrama un área representa una fase, una
línea representa dos fases en equilibrio y un
punto representa una intersección donde las tres
fases están en equilibrio. El punto se denomina
punto triple y tiene un valor determinado a una
temperatura dada.