Gases Reales - Berthelot - factor de Comp PDF

Preview

Summary

Gases reales. Berthelot...

Description

Ecuación de Berthelot. La ecuación de estado de Berthelot es ligeramente más compleja que la ecuación de Van der Waals. Esta ecuación incluye un término de atracción intermolecular que depende tanto de la temperatura como del volumen. La ecuación tiene la siguiente forma: 𝑃 𝑉 = 𝑛 𝑅 𝑇 [1 +

6 𝑇𝑐2 9 𝑃 𝑇𝑐 (1 − 2 )] 128 𝑃𝑐 𝑇 𝑇

ó 𝑃𝑀 =

6 𝑇𝑐2 9 𝑃 𝑇𝑐 𝜌𝑅𝑇 (1 − 2 )] [1 + 𝑇 128 𝑃𝑐 𝑇 𝑃

Donde : ρ: Densidad del gas R: Constante de los gases P: Presión ejercida sobre el gas Tc: Temperatura crítica del gas Pc: Presión crítica del gas T: Temperatura del gas PM: Peso molecular del gas Esta ecuación es muy exacta cuando las presiones son próximas o menores a la atmosférica y es muy útil en el cálculo de los pesos moleculares a partir de las densidades.

Como se define el factor de compresibilidad Z. El factor de compresibilidad Z es el parámetro con el cual se corrige el comportamiento de los gases para ajustarlo a las condiciones reales o actuales. Que expresa la manera como realmente se comportan los fluidos compresibles. 𝑃𝑉 =𝑧𝑛𝑅𝑇 𝑧=

𝑃𝑉 𝑛𝑅𝑇

A partir de la ecuación del gas ideal, vemos que para un gas ideal PV / nRT = 1. Para un gas real, el factor de compresibilidad puede tener valores muy diferentes de la unidad. La Tabla siguiente muestra valores del factor de compresibilidad para diversos gases a 300 K y 10 bar. Estos datos muestran que las desviaciones del gas ideal pueden ser grandes o pequeñas dependiendo del gas. A 300 K y 10 bar, el He, H2, CO, N2 y O2 se comportan casi idealmente, (𝑃𝑉/𝑛𝑅𝑇 ≈ 1 ), pero el NH3 y SF6 no, (𝑃𝑉/𝑛𝑅𝑇 ≈ 0.88). En la Figura 3 se representa el factor de compresibilidad en función de la presión para tres gases distintos. La conclusión principal que se obtiene de esta figura es que todos los gases se comportan idealmente a presiones suficientemente bajas, digamos que, por debajo de una atmósfera, pero las desviaciones aparecen a presiones mayores. A presiones muy altas, el factor de compresibilidad es siempre mayor que 1. Debido al tamaño finito de las moléculas, el producto PV a altas presiones, es mayor de lo predicho para un gas ideal y el factor de compresibilidad se hace mayor que 1.

1

2...