Comportamiento-PVT-de-las-sustancias-puras (1).docx
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COMPORTAMIENTO PVT DE LAS SUSTANCIAS PURAS. Ecuaciones de Estado La ecuación de estado puede resolverse para cualquiera de las tres cantidades P, V o T, como una función de las otras dos. Para todos los gases y a presiones moderadas (bajas densidades, presión a menos de 5 atm) PV=R`T` P = presión absoluta V´= volumen molar R´= Constante de los gases T = Temperatura absoluta EOS DE GASES REALES EOS del virial: ECUACIÓN DE PITZER PV = a + bP + cP² + dP³ +… Estableciendo b=aB´, c=aC´, d=aD´,… PV = a (1+B´P + C´P² + D´P³ +…) Donde (a, B´, C´,..) son constantes para una temperatura y especie química dadas. Los coeficientes se denominan coeficientes viriales. Los datos muestran que a presiones bajas el truncamiento de la serie después de los dos primeros términos proporciona resultados satisfactorios. Reemplazando a por RT y haciendo PV/RT tenemos: PV= 1+B´P + C´P² + D´P³ +… RT Hacemos: Z= PV=1+B´P + C´P² + D´P³ + … RT Z se denomina factor de compresibilidad Z =1+B/V´+ C/V´² + D/V´³ +… Expresión alternativa con V´ Pitzer introduce un tercer parámetro para el cálculo del factor de compresibilidad, llamado el factor acéntrico. El factor acéntrico es una medida del grado de desviación de la condición de “fluido normal o simple”. Se considera como fluidos normales a los
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COMPORTAMIENTO PVT DE LAS SUSTANCIAS PURAS.Ecuaciones de EstadoLa ecuacin de estado puede resolverse para cualquiera de las tres cantidades P, V o T, como una funcin de las otras dos. Para todos los gases y a presiones moderadas (bajas densidades, presin a menos de 5 atm)PV=R`T`P = presin absolutaV= volumen molarR= Constante de los gasesT = Temperatura absoluta
EOS DE GASES REALES
EOS del virial:
ECUACIN DE PITZER
PV = a + bP + cP + dP +Estableciendo b=aB, c=aC, d=aD,PV = a (1+BP + CP + DP +)Donde (a, B, C,..) son constantes para una temperatura y especie qumica dadas. Los coeficientes se denominan coeficientes viriales. Los datos muestran que a presiones bajas el truncamiento de la serie despus de los dos primeros trminos proporciona resultados satisfactorios.Reemplazando a por RT y haciendo PV/RT tenemos:
PV= 1+BP + CP + DP +RT
Hacemos:
Z= PV=1+BP + CP + DP + RT
Z se denomina factor de compresibilidadZ =1+B/V+ C/V + D/V +Expresin alternativa con VPitzer introduce un tercer parmetro para el clculo del factor de compresibilidad, llamado el factor acntrico. El factor acntrico es una medida del grado de desviacin de la condicin de fluido normal o simple. Se considera como fluidos normales a los compuestos por molculas esfricas pequeas sin momento dipolar, que cumplen mejor la ley de gas ideal. Se observ que los fluidos simples, tales como Ar, He, Kr, Xe, CH4, etc. tienen a Tr = 0.7 una presin de vapor reducida que es casi exactamente 0.1, se define entonces el factor acntrico como:
Donde Pvr = Pv/PcEl factor acntrico vale cero para fluidos normales, y se aleja de cero a medida que aumenta la no idealidad del fluido en cuestin. Molculas de simetra lineal o alto peso molecular o alto momento dipolar tienen valores muy alejados de cero, mientras que molculas de simetra esfrica apolares livianas tienen factor acntrico cerca de cero.El factor de compresibilidad se puede calcular a partir del factor acntrico mediante la siguiente relacin:Z = f (Tr, Pr)En su forma ms simple la correlacin de Pitzer se suele expresar de la siguiente forma:Z = Z + ZZ y Z son ambos funcin de Pr y Tr, y se pueden obtener de las grficas que se adjuntan.
Si no se conoce del fluido se puede estimar de la siguiente ecuacin. = 3/7 (/1-) log Pc (donde = Tb/Tc)Pc est en atmsferas, Tb es la temperatura normal de ebullicin, es decir, la temperatura a la que hierve el fluido a la presin atmosfrica. Tb se puede medir con extremada facilidad en cualquier laboratorio y por lo tanto es uno de los parmetros ms usados en las correlaciones de la Termodinmica.
