TRABAJO PRCTICO #1Revisin de Conceptos de TermodinmicaCUESTIONARIO1. Describa qu es un Gas IdealUn gas ideal es un fluido que como gas no tiene forma ni volumen propio por lo que adoptan la forma del recipiente que los contiene y no posee una masa considerable. Para ser considero como un gas ideal o perfecto se debe analizar el comportamiento de las molculas que lo componen: Estas molculas se mueven individualmente y al azar en todas direcciones a distancias considerablemente mayores que el tamao de la molcula. La interaccin entre las molculas se reduce solo a su choque. Los choques entre las molculas son completamente elsticos (no hay prdidas de energa). El volumen de las molculas no se considera o es despreciable.2. Describa todas las leyes que rigen el comportamiento de los gases ideales y realesGAS IDEALLas leyes que estudian el comportamiento de los gases ideales se dan en base al estudio de 3 variables: Presin, Temperatura y Volumen, y son las siguientes:a) b) Ley de Boyle Mariotte: Proceso IsotrmicoLa presin es inversamente proporcional al volumen cuando la temperatura se mantiene constante.

c) Ley de Charles: Proceso IsobricoLa temperatura es directamente proporcional al volumen del gas cuando la presin se mantiene constante. Teniendo en cuenta que la temperatura debe ser absoluta.

d) Ley de Gay-Lussac: Proceso IsocricoLa temperatura es directamente proporcional a la presin del gas cuando el volumen se mantiene constante. Teniendo en cuenta que la temperatura debe ser absoluta.

e) Ley general de los gases idealesTambin denominada como ley combinada y es una ley que combina la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. La interdependencia entre las variables de presin, volumen y temperatura se muestra en la ley de los gases combinados, que establece claramente que: La relacin entre el producto presin-volumen y la temperatura de un sistema permanece constante.

f) Ecuacin de estado

g) h) Ley de Dalton o de las presiones parcialesEstablece que la suma de las presiones parciales de los gases que componen una mezcla constituye la presin total de la misma.

i) Ley de Amagat o de volmenes parcialesEstablece que la suma de los volmenes parciales de los gases que componen una mezcla constituye el volumen total de la misma.

GASES REALESa) Ecuacin de Van der WaalsSe hace una correccin a la ecuacin de estado de un gas ideal, tomando en cuenta las fuerzas intermoleculares y volmenes intermoleculares finitos, para cuando se consideren adems de presiones de gran magnitud.

Donde: = Presin del gas = Volumen del gas = Nmero de moles de gas =Constante universal de los gases ideales = Temperatura del gas yson constantes determinadas por la naturaleza del gas con el fin de que haya la mayor congruencia posible entre la ecuacin de los gases reales y el comportamiento observado experimentalmente.

b) Ecuacin de Estado para gases reales Factor de Compresibilidad

El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razn entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal). Es decir Z representa un factor de correccin para la ecuacin de los gases ideales. Con base en esto se encuentra tres tipos de comportamiento distintos: Z = 1, comportamiento de Gas Ideal. Altas temperaturas y bajas presiones. Z > 1, difcilmente compresibles. Altas temperaturas y presiones. Z < 1, fcilmente compresibles. Bajas temperaturas y altas presiones.

3. Qu es un sistema?Desde el punto de vista termodinmico, un sistema es una parte del universo que se asla para su estudio. Se clasifican segn el grado de aislamiento que presentan con su entorno en 3 tipos: Sistema aislado: Es aquel que no intercambia ni materia ni energa2 con su entorno, es decir se encuentra en equilibrio termodinmico. Sistema cerrado: Es el que puede intercambiar energa pero no materia con el exterior. Sistema abierto: Intercambia materia y energa.

4. Qu es una propiedad intensiva y extensiva? Cmo se aplica al gas natural? Propiedad Intensiva.- son las que no dependen de la cantidad de materia y de esta manera no son propiedades aditivas. Como: temperatura, presin, densidad, calor especfico. Propiedad Extensiva.- son las que si dependen de la cantidad de materia y son propiedades aditivas. Como: volumen, calor, peso.En aplicacin con el gas natural, estas propiedades se utilizan para marcar la diferencia entre aquellas que depende de la masa o de la cantidad de materia que se tiene de una mezcla gaseosa y determinar ciertas magnitudes que se tomarn en cuenta en el desarrollo de un anlisis.5. Qu es un Diagrama de Fases o una envolvente?Un diagrama de fases es una representacin de las 3 fases de la materia las cuales estn estrictamente divididas o separadas por puntos de equilibrio o de coexistencia donde se encuentran 2 o las 3 fases de la materia.6. Para qu sirve un Diagrama de Fases?Sirve para determinar la fase que se puede encontrar una mezcla gaseosa o cualquier sustancia dependiendo de las variables que se usen para representar su comportamiento, aunque normalmente estos diagramas se realizan con la presin versus la temperatura.7. Describa el diagrama de fases de un sistema de un componente puro o sistema Mono componentePara este tipo de diagramas siendo de un solo componente, la composicin no se altera en ningn punto del comportamiento de la sustancia, solo se considera las fases presentes a una determinada presin y temperatura.Punto crticoEl punto C indica el valor mximo de temperatura y presin en el que pueden coexistir en equilibrio dos fases: lquida y gaseosa.Punto tripleEn este punto en la sustancia coexisten en equilibrio los tres estados, est parcialmente slida, parcialmente lquida y parcialmente gaseosa.

8. Describa el diagrama de fases de un sistema Multi-componenteExisten diversas maneras para poder determinar el comportamiento de un sistema de multi-componente. En este tipo de diagramas se representa normalmente en el eje de abscisas la composicin del sistema y en ordenadas la temperatura (presin constante).

El otro diagrama corresponde a la correlacin de datos tomando en cuenta la presin y determinando la composicin del sistema a temperatura constante.

Este diagrama incluye un comportamiento ms amplio ya que no toma ni la presin ni la temperatura como una constante, ya que ambos sern variables que cambiarn con el tiempo y tendrn una determinada composicin de la mezcla. Se le denomina como campana de fases. Este diagrama est formado por una serie de puntos en forma de una campana que presentan a puntos de saturacin, de equilibrio o de coexistencia de fases lquido y vapor. Dentro del mismo, se contienen lneas de calidad, obteniendo diversas composiciones a medida que la presin o la temperatura cambian para un cierto tiempo.

9. Describa la composicin del fluido en el yacimientoEl fluido del yacimiento posee muchas formas en su composicin que dependen de factores como: Presin Temperatura Origen de la materia orgnica Procesos cracking de la materiaTodo este determinar si tratarn de yacimientos de petrleo o de gas, aunque esto no tampoco nos brinda a ciencia cierta la determinada composicin que podran determinar los yacimientos, es por eso que se tiene una clasificacin pertinente en lo que respecto a una aproximacin de los componentes que presentar el fluido.

Entonces con esta clasificacin se puede donar una composicin tpica de los fluidos del reservorio.

10. Por qu es importante el punto de burbuja?El punto de burbuja es un punto muy importante por lo que presenta en un instante la saturacin o coexistencia de fases lquido vapor a una presin dada, donde se consigue la aparicin de burbujas en la fase lquida a medida que reduce la presin a temperatura constante. Con este punto se determinar entonces que para un cierto reservorio se presentar una fase gaseosa que se podr extraer en superficie mediante equipos de separador.11. Se puede conocer de qu fluido se trata al observar un Diagrama de Fases?A partir del diagrama de fases se puede conocer el tipo de fluido que presentara el reservorio mediante la denotacin de la posicin del punto crtico y la posicin de la condicin en la que se presenta el yacimiento sin haber sido alterado o puesto en produccin. Petrleo Negro.- se encuentra alrededor de temperaturas menores a 250F. Petrleo Voltil.- se encuentra a una temperatura similar a la temperatura del punto crtico. Gas-Condensado.- se encuentra a temperaturas entre la del punto crtico y la cricondenterm. Gas Hmedo.- se encuentra fuera aunque tambin prxima a la campana de fases. Gas Seco.- se encuentra fuera y distante de la campana de fases, aunque se presente una reduccin significativa de la presin en el reservorio, no se tendrn muestras de petrleo lquido o condensado.12. Qu es la regla de las fases?La regla de las fases o tambin conocida como regla de Gibbs nos permite calcular el nmero de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema. Gibbs desarroll esta ecuacin que permita relacionar el nmero de componentes, la cantidad de fases y el nmero de grados de libertad que puedan coexistir en equilibrio de un sistema.

F: Nmero de fases que pueden coexistir.N: Grados de libertad.C: Nmero de componentes del sistema.El nmero de grados de libertad viene dado por el nmero de variables o de factores independientes que caracterizan las condiciones de equilibrio. Estas variables son: presin, temperatura y concentracin.