Ley De Los Gases

Gas real

Saltar a: navegación, búsqueda

Un gas real, en opuesto a un gas ideal o perfecto, es un gas que exhibe propiedades que no pueden ser explicadas enteramente utilizando la ley de los gases ideales. Para entender el comportamiento de los gases reales, lo siguiente debe ser tomado en cuenta:

efectos de compresibilidad;

capacidad calorífica específica variable;

fuerzas de Van der Waals;

efectos termodinámicos del no-equilibrio;

cuestiones con disociación molecular y reacciones elementales con composición variable.

Para la mayoría de aplicaciones, un análisis tan detallado es innecesario, y la aproximación de gas ideal puede ser utilizada con razonable precisión. Por otra parte, los modelos de gas real tienen que ser utilizados cerca del punto de condensación de los gases, cerca de puntos críticos, a muy altas presiones, y en otros casos menos usuales.

Índice

1 Modelos

1.1 Modelo de Van der Waals

1.2 Modelo de Redlich–Kwong

1.3 Modelo de Berthelot y de Berthelot modificado

1.4 Modelo de Dieterici

1.5 Modelo de Clausius

1.6 Modelo Virial

1.7 Modelo de Peng–Robinson

1.8 Modelo de Wohl

1.9 Modelo de Beattie–Bridgman

1.10 Modelo de Benedict–Webb–Rubin

2 Véase también

3 Referencias

4 Enlaces externos

Modelos

Isotermas de gases reales.

Curvas azul oscuro – isotermas debajo de la temperatura crítica. Secciones verdes – estados metaestables.

Sección a la izquierda del punto F – líquido normal.

Punto F – punto de ebullición.

Línea FG – equilibrio de fases líquida y gaseosa.

Section FA – líquido supercalentado.

Section F′A – líquido "estirado" (stretched) (p<0).

Section AC – extensión analítica de la isoterma, físicamente imposible.

Section CG – vapor superenfriado.

Point G – punto de rocío.

Gráfica a la derecha del punto G – gas normal.

Las áreas FAB y GCB son iguales.

Curva roja – Isoterma crítica.

Punto K – punto crítico.

Curvas azul claro – isotermas supercríticas.

Artículo principal: Ecuación de estado.

Modelo de Van der Waals

Artículo principal: Ecuación de Van der Waals.

Los gases reales son ocasionalmente modelados tomando en cuenta su masa y volumen molares

RT=\left(P+\frac{a}{V_m^2}\right)(V_m-b)

donde P es la presión, T es la temperatura, R es la constante de los gases ideales, y Vm es el volumen molar. "a" y "b" son parámetros que son determinados empíricamente para cada gas, pero en ocasiones son estimados a partir de su temperatura crítica (Tc) y su presión crítica (Pc) utilizando estas relaciones:

a=\frac{27R^2T_c^2}{64P_c}

b=\frac{RT_c}{8P_c}

Modelo de Redlich–Kwong

La ecuación de Redlich–Kwong es otra ecuación de dos parámetros que es utilizada para modelar gases reales. Es casi siempre más precisa que la ecuación de Van der Waals, y en ocasiones más precisa que algunas ecuaciones de más de dos parámetros. La ecuación es

RT=P(V_m-b)+\frac{a}{V_m(V_m+b)T^\frac{1}{2}}(V_m-b)

donde "a" y "b" son dos parámetros empíricos que no son los mismos parámetros que en la ecuación de Van der Waals. Estos parámetros pueden ser determinados:

a=0.4275\frac{R^2T_c^{2.5}}{P_c}

b=0.0867\frac{RT_c}{P_c}

Modelo de Berthelot

...