Reporte de Ecuaciones de Estado
Enviado por VICTORIA LOPEZ CASTRO • 3 de Septiembre de 2021 • Apuntes • 1.150 Palabras (5 Páginas) • 135 Visitas
INSTITUTO TECNOLÓGICO[pic 1]
DE SONORA
“Reporte de Ecuaciones de Estado.”
Victoria López Castro.
ID: 00000213116
Fisicoquímica ll.
3:00 – 4:00 p.m.
Dr. Jesús Álvarez Sánchez.
Agosto del 2020 | Cd. Obregón. Sonora
¿Qué son los Gases Reales?
Un gas real se define como un gas con un comportamiento termodinámico que no sigue la ecuación de estado de los gases ideales. Un gas puede ser considerado como real, a elevadas presiones y bajas temperaturas, es decir, con valores de densidad bastante grandes.
¿Qué son los Gases Ideales?
Los gases ideales es una simplificación de los gases reales que se realiza para estudiarlos de manera más sencilla. En sí es un gas hipotético que considera:
- Formado por partículas puntuales sin efectos electromagnéticos.
- Las colisiones entre las moléculas y entre las moléculas y las paredes es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética.
- La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura.
- Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas mono atómico, está a presión y temperatura ambiente.
La ecuación del gas ideal se basa condensa la ley de Boyle, la de Gay-Lussac, la de Charles y la ley de Avogadro.
- Comportamiento de compresibilidad y estados correspondientes.
El factor de compresibilidad (Z), conocido también como el factor de compresión, es la razón del volumen molar de un gas con relación al volumen molar de un gas ideal a la misma temperatura y presión. Es una propiedad termodinámica útil para aplicar la ley de los gases ideales al comportamiento de un gas real. En general, la desviación del comportamiento ideal se vuelve más significativa entre más cercano esté un gas a un cambio de fase, sea menor la temperatura o más grande]] la cual toma constantes empíricas de compuestos específicos como datos de entrada. Para un gas que sea una mezcla de dos o más gases puros (aire o gas natural, ejemplo), es requerida una composición del gas para que la compresibilidad sea calculada.
- Ecuaciones Viriales de estado
Las propiedades volumétricas de un fluido puro en un estado dado se expresan comúnmente con el factor de compresibilidad z:
[pic 2]
- La ecuación virial es una serie polinómica en presión o en volumen inverso
[pic 3].
- Por definición, los coeficientes viriales B, C, ... o B‘, C‘,... de las sustancias puras solo dependen de la temperatura.
- Ecuaciones de Van der Waals.
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, como las fuerzas de Van der Waals.
Una forma de esta ecuación es:
[pic 4]
donde:
p es la presión del fluido, medido en atmósferas,
v es el volumen molar en el que se encuentran las partículas dividido por el número de partículas (en [litro]/[mol]),
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 partícula.
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:
[pic 5]
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 [pic 6],
b es el volumen disponible de un mol de partículas [pic 7],
n es el número de moles,
R es la constante universal de los gases ideales, [pic 8],
T es la temperatura, en kelvin.
- Ecuaciones de Redlieh-Kwong
La ecuación de estado Redlich-Kwong es una ecuación algebraica empírica que relaciona temperatura, presión, y volumen de los gases. Es generalmente más precisa que la ecuación de Van der Waals y los Gases Ideales a temperaturas arriba de la temperatura crítica. Fue formulada por Otto Redlich y Joseph Neng Shun Kwong en 1949.12 Demostró que una ecuación de estado cúbica de dos parámetros bien podría reflejar la realidad en muchas situaciones, junto a un mucho más complicado modelo de Beattie–Bridgeman y la ecuación de Benedict-Webb-Rubin que se utilizaba en el momento. La ecuación Redlich-Kwong ha sufrido muchas revisiones y modificaciones, a fin de mejorar su precisión en términos de predecir las propiedades de más compuestos en fase gas, tanto como mejorar simulacionesde condiciones a temperaturas bajas, incluyendo el equilibrio vapor líquido.
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