ECUACIONES DE ESTADO

Ecuación de Van der Waals

Van der Waals (1883) derivó una ecuación capaz de describir la continuidad entre las fases líquido y vapor.

La ecuación de Van der Waals es una ecuación de estado de un fluido compuesto de partículas con un tamaño no despreciable y con fuerzas intermoleculares, debe su nombre a Johannes Diderik van der Waals, quien recibió el premio Nobel en 1910 por su trabajo en la ecuación de estado para gases y líquidos, la cual está basada en una modificación de la ley de los gases ideales para que se aproxime de manera más precisa al comportamiento de los gases reales al tener en cuenta su tamaño no nulo y la atracción entre sus partículas.

Las isotermas de Van der Waals: el modelo predice correctamente la fase de líquido prácticamente incompresible, pero las oscilaciones en la fase de transición no se corresponden con los resultados experimentales.

Una forma de esta ecuación es:

Donde:

p es la presión del fluido, medido en atmósferas

v: Es el volumen en el que se encuentran las partículas dividido por el número de partículas (en litros)

k : Es la constante de Boltzmann

T: Es la temperatura, en kelvin

a': Es un término que tiene que ver con la atracción entre partículas

b' : Es el volumen medio excluido de v por cada particular

Si se introducen el número de Avogadro, NA, el número de moles n y, consecuentemente, el número total de partículas n•NA, la ecuación queda en la forma siguiente:

Donde:

p es la presión del fluido

V es el volumen total del recipiente en que se encuentra el fluido

a mide la atracción entre las partículas

b es el volumen disponible de un mol de partículas

n es el número de moles

R es la constante universal de los gases ideales,

T es la temperatura, en kelvin.

Modelo Matemático de Beattie-Bridgeman

Este es un modelo de 5 constantes, cuyas ecuaciones son las siguientes

Por consiguiente, las 5 constantes son

La figura a continuación muestra las constantes de Beattie-Bridgeman, para algunos gases:

CONSTANTES DE BEATTIE-BRIDGEMAN PARA ALGUNOS GASES

Ecuación de Benedict-Webb-Rubin

Esta modelización realizada en 1940 especialmente para hidrocarburos livianos y las mezclas de los mismos también es denominada ecuación BWR.

La modelización matemática BWR aproxima al comportamiento real de los gases cuando la densidad es menor que 2,5 veces la densidad reducida: ó , siendo ρ ó δ la inversa del volumen específico ν de la ecuación. Es por eso que también se la puede encontrar

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