t 4 ecuaciones de estado para gases reales

7/21/2019 t 4 Ecuaciones de Estado Para Gases Reales

1/23

CUACION S

D STADO


2/23

CUACION S D STADO:

OBJ TIVO

RELACIONAR MEDIANTE UNA EXPRESIONANALITICA LOS VALORES P-V-T DE UN FLUIDO

DETERMINAR LAS CONSTANTES DE EQUILIBRIOLIQUIDO-VAPOR PARA LOS CALCULOS DECOMPORTAMIENTO DE FASES

DETERMINAR LOS VALORES DE ENTALPIA (H), YENTROPIA (S) PARA EL CALCULO DE TRABAJO,POTENCIA, Y CALOR, DE ACUERDO CON LOSPRINCIPIOS TERMODINAMICOS


3/23

CUACION S D STADO: TIPOS

ECUACIONES SIMPLIFICADAS

ECUACIONES CUBICAS

ECUACIONES VIRIALES

Gas i!a"

V#

R$SR$

PR

B#R

B#RS


4/23

CUACION D GAS ID AL

TRnVP =TRvP =

% & %'"!* '"a+

& asa

PM & P!s' '"!"a+

& D!*sia

TRPM

mVP

=

= PMTRP

P V T R

.Pa / $ 0,/12 (.Pa)(/)3(.'")($)

MPa / $ 4,440/12 (.Pa)(/)3(.-'")($)

5a+ / $ 4,40/12 (5a+)(/)3(.-'")($)

6si 6i!/ 'R 14,7/ (6sia)(6i!/)3("5-'")('R)

L536i!8 6i!/ 'R 1929 ("536i!8)(6i!/)3("5-'")('R)


5/23

CUACION D GAS ID AL

EL VOLUMEN OCUPADO POR UNA LB-MOL DE GAS A CONDICIONESESTANDAR ES:

)(7,14

))(46060()(73,10)(1 3

psia

RmollbV Rmollb

piepsia +=

1 "5-'" ; /7?*a+


6/23

CUACION D GAS ID AL

COMO REGLA GENERAL, SUFICIENTE PARA GASESA PRESION MENOR DE =4 PSI (244 .Pa)

LOS FACTORES QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO IDEAL SON:

PRESION

TEMPERATURA

TAMA@O Y FORMA DE LASMOLECULAS

DISTANCIA ENTREMOLECULAS

NATURALEA DE LASFUERAS ATRACTIVAS YREPULSIVAS

CANTIDAD RELATIVA DECADA ESPECIE


7/23

CUACION D GAS R AL

TRnzVP = & Fa>'+ ! '6+!si5i"ia

A P T, ES DIFERENTE PARA CADA SUSTANCIA &

SUSTANCIAS DIFERENTES & IGUALMENTEDESVIADAS DE SUS PROPIEDADES CRITICAS & SE

ENCUENTRAN IGUALMENTE DESVIADAS DE SUESTADO IDEAL

( )TPfxTPfz ,),,( = Pa+a '6'*!*>! 6+'

=

cc T

T

P

Pfz ,


8/23

L Y D STADOS

CORR SPONDI NT S

OBSERVACION :

LAS PROPIEDADESINTENSIVAS:

DENSIDAD

VISCOSIDAD,

PRESION DE VAPOR

SE CORRELACION CON LASPROPIEDADES CRITICAS

Fuente: JMC Campbell, Gas Conditioning and Processing, Vol I, pag 49


9/23

CUACION D GAS R AL

Fuente: Ingeniera Energtica, !ni"ersidad de Cantabria, Pedro Fern#nde$

%ie$, P#g& II'((


10/23

CUACION D VAN D R WALLS

VAN !+ #a"s (100/) DERIVO UNA ECUACION CAPA DEDESCRIBIR LA CONTINUIDAD ENTRE LAS FASES LIQUIDAS YVAPOR:

Van der )aals *+n te Continuit- o. te /i0uid and Gaseous 1tate, 235

TRvP =

( ) TRbvv

aP =

+

2

F!+a ! a>+ai* F!+a ! +!6"si*

Pv

aPvP

+

2,,

( ) vbvvP ,,


11/23


& Y COMO SE DETERMINAN a 5 &

v

PP

Isoterma criticaIsoterma critica

( ) 02

32 =

+

=

CC

C

Tc V

a

bV

TR

V

P

( ) 062

432

2

=

=

CC

c

Tc V

a

bV

TR

V

P

2v

a

bv

TRP

=

Cvb =3

1

CC vTRa =8

9

CCC TRVP = 375,0


12/23


c

cC

P

TRVb

== 125,0

3

1

C

CCC

P

TRVTRa

22

421875,0

8

9 ==

2va

bvTRP

=

023 =

+

+

P

bav

P

av

P

TRbv

P

TRzv

=

( ) 01 23

=++ BAzAzBz

22 TR

PaA

=TR

PbB

=


13/23


%

PP

Punto crticoPunto crtico

, %", %"

+1 +8+/

SinSin

significadosignificado

fsicofsico


14/23

CUACION S CUBICAS

VAN !+ #ALLS

REDLICH-$#ONG

(SOAVE)- REDLICH-$#ONG ( 'iiai'*!s)

PENG-ROBINSON ( 'iiai'*!s)

HEYEN

$UBIC

PATEL-TEJA ( 'iiai'*!s)SCHMIDT AND #ENEL

YU-LU


15/23

CUACION D R DLICH-

KWONG

5,0)( Tbvv

a

bv

TRP +

=

R $ (1


16/23

#ILSON INTRODUJO TERCER PARAMETRO

= w

T

T

P

Pfz

cc

,,

PITER OBSERVO QUE EN LA CURVA DE P% PARA

MOLECULAS ESFERICAS P+;4,1 T+;4,7 AUN CONP, TMUY DIFERENTES (FLUIDOS SIMPLES)

T RC R PARAM TRO: W

1

c

v

p

pLogw

Fa>'+ a!*>+i'

P% P+!si* ! %a6'+ a 4,7 P (6sia)

P P+!si* +i>ia ! "a ss>a*ia (6sia)

1

1

7,14

7

3

b

c

c

T

T

PLog

w

Ei*s>!+, 1


17/23

CUACION D SOAV -R DLICH-

KWONG

SOAVE (1


18/23

CUACION D P NG-

ROBINSON

P-R (1


19/23

CUACION CUBICA

G N RALIZADA

SCHMIDT AND #ENEL (1


20/23

CUACION S CUBICAS: R GLAS

D M ZCLADO

PARA TRABAJAR CON MECLAS DE GASES, SEDEDBEN DESARROLLAR REGLAS DE MECLADO

( ) ( ) ( ) =j

ijjiijji

im

Kaxxa 15,0

iim bxb =

[ ]25,0 = iim axa iim bxb =

V# R$

SR$ PR

jiij aaa =


21/23

CUACION S

VIRIAL S

CON BASE EN TERMODINAMICA ESTADISTICA, TIENE BASE

TEORICA, PERO DIFICIL APLICACION INDUSTRIAL

+++= ...1

32v

C

v

B

vTRP

BENEDICT-#EBB-RUBIN-STARLING (B#RS): MS COMPLETA A LASR$ Y PR, LIMITADA EN LOS COMPONENTES MANEJA C1-C11, C8;,CO8, H8S Y N8MS LENTA QUE SR$ Y PR MEJORES RESULTADOSEN LA DETERMINACIN DE LAS DENSIDADES DE GAS

( ) ( )2

2

2

3

632

432 1

++

++

+

++= e

T

c

T

a

T

abRT

T

!

T

"

T

CARTBRTP ooooo


22/23

( ) ciioi VB 115449,044369,0 +=

( ) ciciioi VRTA 920731,028438,1 =

( ) ciciioi VRTC 3708711,1356306,0 +=

( ) ciciioi VRT"4

179433,00307452,0 =

( ) ciciioi VRT!5

022143,000645,0 =

( ) ciii Vb 349261,0528629,0 +=

( ) 2754130,0484011,0 ciciii VRTa +=

( ) 22463492,00732828,0 ciciii VRT =

CUACION D B N D ICT-W B B-

RUBIN-STARLING

( ) 3044448,00705233,0 ciii V =

( ) 2332245,1504087,0 ciciii VRTc +=

( ) 2270896,0544979,0 ciii V =

=

oiio

BxB

( )2

21

21 1 = ijojoijio #AAxxA

( )3

21

21 1 = ijojoijio #CCxxC

2

21

=

ii

x 3

31

= iibxb

3

31

= iiaxa

3

31

= iix

3

31

= iicxc


23/23

CUACION S D STADO:

APLICACION

FUNCION R SULTADOS

DENSIDAD DE GAS EXCELENTES

DENSIDAD DE LIQUIDO REGULARES-MALAS

PROPIEDADES: H,S,U EXCELENTES

CONSTANTES DE EQUILIBRIO EXCELENTES

t 4 ecuaciones de estado para gases reales

Documents