Lurrun

Lurruna materiaren agregazio-egoera da, zeinetan molekulek elkarren artean interakzionatzen baitute, lotura molekularrik osatu gabe. Ondorioz, ontziaren forma eta bolumena hartzen dute, ahalik eta gehien zabalduz.^[1]

Lurrunaren molekulek ez dute elkarren artean lotura molekularrik osatzen eta erabilgarri dagoen bolumen guztian zehar hedatzen dira.

Gasa ala lurruna?

Gas eta lurrun terminoak era berean erabiltzen ditugun arren, ez dute esanahi berdina. Gas bat tenperatura eta presio normaletan egoera gaseosoan dagoen edozein substantzia da; lurruna, aldiz, baldintza horietan solidoa edo likidoa den substantzia. Tenperatura eta presio normalei buruz hitz egiten dugunean 25 °C- eta 1 atm-ez ari gara. ^[2]

Fase-diagramak

Fase-diagrama orokorra. Substantzia baten agregazio-egoera zein den jakiteko erabilgarria da.

Fase-diagramek substantzia zehatz baten agregazio-egoera zein den erakusten digute, tenperatura eta presio jakin batzuetan. Horietan, lurruna fase gaseoso deritzona da, tenperatura kritikoaren lerro bertikalez eta lurruntze- zein sublimazio-kurbez (urdina eta gorria, hurrenez hurren) inguraturik dagoena. Kurba horiek likido-gas eta solido-gas materia egoerak orekan (batera) dauden tenperatura eta presio zehatzak adierazten dituzte.

Puntudun kurba berdeak likido egoeran bolumen espezifikoaren kontrakzio bat jasaten duten material guztien ezohiko portaera irudikatzen du (uraren kasua, adibidez). Fusio-kurbak (berdea) bikote bakoitzaren (tenperatura, presioa) fusio-puntua markatzen du, lurruntze-kurbak (urdina) irakite-puntuarentzat eta sublimazio-kurbak (gorria) sublimazio-puntuarentzat. Hiru kurbak (berdea, urdina eta gorria) lotzen dituen puntuari puntu hirukoitz deritzo. Puntu kritikoa lurruntze-kurbaren beste muturrean dago.

Fase-diagramek, orduan, substantzia baten agregazio-egoera jakiteko baliagarriak dira. Horren ondorioz, alor askotan erabiltzen dira: termodinamikan, ingeniaritza kimikoan...

Horien erabilera hobeto ulertzeko, uraren adibidea jarriko dugu. Ura lurrundu nahiko bagenu, badakigu gutxi gorabehera 100 ºC beharko genituzkeela. Hala ere, hori ez da guztiz egia; izan ere, presio baxuetan (y ardatzetik jaistean) behar den tenperatura txikiagoa da, adibidez, goi-atmosferan.

Uraren fase-diagrama

Ondorio horretara iristeko prozedura:

1. URA jartzen duen zatian kokatu gara.
2. Ura lurrundu nahi izan dugunez, LURRUN jartzen duen atalera iritsi nahi dugu. Hori egiteko, 2 modu daude. Batetik, presioa aldatu gabe, tenperatura igo (y ardatzean mugimendurik ez, x ardatzean eskubirantz). Bestetik, alderantziz: presioa jaisten, tenperatura aldatu gabe, hau da, y ardatzean jaitsi.
3. 1 atm-eko presioan kokatu gara (lehen aipatutako baldintza normalak). Ura lurruntzeko 100 ºC behar dira (ikusi marra bertikala).
4. Presio baxuago batean kokatzen gara, adib: 0,006 atm. Tenperatura baxuagoak behar dira (x ardatzaren desplazamendua txikiagoa da).

Lurrun-presioa

Lurrun-presioa likido edo solido bat gas batekin orekan egoteko behar duten edo horiek orekan daudenean duten presioa da, tenperatura zehatz batean. 2 faseen arteko kontaktu-kantitateak ez du eraginik lurrun-presioan.

Likido baten irakite-puntu normala da likido horren lurrun-presioa eta presio atmosferiko normalarena berdintzen diren tenperatura.

Sistema bifasikoetan, fase bakoitzak duen lurrun-presioa berdina da. Molekula antzeko eta desberdinen arteko erakarpen interespezifikoen ezaren ondorioz, lurrun-presioak Raoutl-en legea betetzen du: konposatu bakoitzaren presio-partziala konposatu puruaren eta horren frakzio-molarraren arteko produktua da. Lurrun-presio totala konposatu guztien presio partzialen batura da. ^[3][4]

Lurrun motak

• Lurrun ez-asea: likido batekin oreka dinamikoa lortu ez duen lurruna da. Likidoaren gainean lurrun ez-asea dagoenean, lurrunketak lehentasuna du kondentsazioarekiko.
• Lurrun asea: likido batekin oreka dinamikoan dagoen lurruna da; lurrunketa eta kondentsazioa era berean ematen dira, eta sistemak tenperatura jakin batean ezin du lurrun gehiago jaso. Lurrun zein likido kantitatea aldatzen bada, oreka galtzen da.

• Lurrun gainasetua: tenperatura jakin batean lurrun-presio asea (lurrun asearen presioa) gainpasatzen duen lurruna da. ^[5] Hori kondentsazio-zentroetaz (hauts-partikula, ioi, likido tanta, etab.) libre dagoen bolumen batean lurrun-presioa igoz lor daiteke.^[6][7][8]

Erabilerak

Lurrunak trenak mugiarazi ditzake.

• Lurrinak tenperatura eta abiadura ezberdinetan lurruntzen diren hainbat substantzia kimikoz osatuta daude.

• Arropa lisatzeko erabiltzen diren lisaburdin elektrikoek lurruna erabiltzen dute, lurrunak beroa transferitzeko ("garraiatzeko") ahalmena duelako.

• Lurrun-makinek lurrunaren ziklo termodinamiko bati esker funtzionatzen dute. Ziklo honi Rankineren ziklo deritzo.

Rankineren zikloa

Hainbat urratsek osatzen dute:

1. Ura galdara batean berotzen da, lurrun bihurtu arte. Lurrun horrek, beroa xurgatu duenez, energia eta presio handiak ditu.
2. Lurruna turbina batera eramaten da; lana eginez turbinaren bolumen osoa hartzen du. Lan horrek turbina biratzen du.
3. Turbinaren mugimenduak elektrizitatea sortzen duen sorgailu bat mugiarazten du.
4. Lurrunaren presioa eta tenperatura jaitsi ondoren (gasak lana egin baitu, eta lana egiteko energia behar da), kondentsadore batera pasatzen da, hozteko.
5. Likidoa hasierako galdarara eramaten da.
6. Zikloa errepikatzen da.

Sakontzeko

Hona hemen artikulu honetan zehar txertatu diren Wikipediako beste artikulu batzuk. Idazleen ustez artikulu hauek dira baliagarrienak lurruna zer den ondo ulertzeko:

• Agregazio-egoera
• Fusio-puntua
• Irakite-puntu
• Lotura molekular
• Lurruntze
• Molekula
• Presio
• Puntu hirukoitz
• Puntu kritiko
• Sublimazio-kurba
• Tenperatura
• Irakite-puntu

Gehiago jakiteko...

• Lurrunezko tren-makina