CALCULO DE PROPIEDADES TERMODINAMICAS

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MODELO DE PROPIEDADES TERMODINÁMICAS NO IDEALES.

Si bien los balances de energía y entropía mencionados anteriormente
son aplicables universalmente a todas las substancias puras ymezclas, ya sean
ideales o no ideales, no existen ecuaciones universales para el cálculo de las
propiedades termodinámicas para mezclas no ideales; tales como: densidad,
entalpía, entropía, fugacidadesy coeficientes de actividad como función de la
temperaturas, presión y composición. Es por eso que en lugar de ello se utilizan
dos modelos:
1. Modelos de Ecuaciones de Estado y
2. Modelos deCoeficiente de Actividad o de Energía Libre
Estos se basan en ecuaciones constitutivas porque ellos dependen de la
constitución o naturaleza de los componentes en la mezcla.

5.1

Modelos deEcuaciones de Estado P-v-T.
El primer tipo de modelos es una relación entre volumen molar,

temperatura y presión, comúnmente conocidos como ecuaciones de estado
P-v-T. Un gran número de ecuaciones sehan propuesto, especialmente para la
fase vapor. La más simple es la Ley de Gases Ideales, la cuál aplica
únicamente a bajas presiones o altas temperaturas, porque deprecia el volumen
ocupado porlas moléculas y las fuerzas intermoleculares entre las moléculas.
Todas las demás ecuaciones de estado intentan solventar estas dos
deficiencias. Las ecuaciones de estado que usan más frecuentementelos
ingenieros se encuentran en la tabla 5.1.

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Tabla 5. 1 Ecuaciones de Estado útiles
Nombre
(1)

Ecuación

Ley de Gases

P=

(2)

Generalizada

(3)

Redlich-Kwong (RK)

(4)P=

ZRT
v

RT
a
− 2
v − b v + bv

Ninguna

Z = Z {Pr , Tr , Z c o ω}

b = 0.08664 RTc / Pc
a = 0.42748R 2Tc2.5 / Pc T 0.5
b = 0.08664 RTc / Pc

Soave-RedlichKwong (S-R-K)

P=(5)

RT
v

P=

Ideales

Constantes y Funciones de la Ecuación

RT
a
− 2
v − b v + bv

[

]

2

a = 0.42748R 2Tc2 1 + f ω (1 − Tr0.5 ) / Pc

f ω = 0.48 + 1.574ω − 0.176ω 2
b...