gases

GASES REALES

Los gases reales son gases que exhiben propiedades que no pueden ser explicadas enteramente utilizando la ley de los gases ideales. Para entender el comportamiento de los gases reales debe ser tomado en cuenta:
Efectos termodinámicos del no-equilibrio
Cuestiones con disociación molecular y reacciones elementales con composición variable.

La ecuación de gasesreales se utiliza para modificar la ecuación de los gases ideales ya que se cumplen solo para temperaturas y presiones bajas, el método más común para corregir esta ecuación en la industria del gas natural consiste en introducir un factor de corrección Z, denominado factor de comprensibilidad él es la razón del volumen que realmente ocupa un gas a determinada presión y temperatura, con respecto alvolumen que ocuparía ese mismo gas si se comporta como ideal:
Para hallar Z la fórmula es:
Z=Va/Vi=(volumen actual de n moles de gas a P y T)/(volumen ideal de n moles de gas a P y T)

Entonces para la ecuación de gas ideal: (P) (V)= (n) (R) (T) introduciendo el Factor Z quedaría
(P)(V)= (n)(Z)(R)(T)

(P)(V)=W/M (Z)(R)(T)


Las dos ecuaciones se cumplen tanto paracomponentes puros como para mezclas de gases.
Otra forma de expresar de manera empírica las relaciones PVT de un sistema es a través de ecuaciones de estado.

ECUACIONES DE ESTADO

Se usan para correlacionar datos PVT y calcular deferentes propiedades físicas y termodinámicas de sistemas de hidrocarburos en un amplio intervalo de valores de presión y temperatura. Son ecuaciones más o menoscomplicadas bastantes exactas. Las principales ecuaciones de estado son las siguientes:

Ecuación de Van der Waals: se escribe de la siguiente forma:

P+a/V² (v - b) = (R) (T)

P=(R)(T)/(V-b)- a/V²


Ecuación de Berthelot: Es muy similar a la ecuación de Van derWaals. Solo varia en que se usa a/(TV²) en lugar de a/V². Los valores de a, b y R son los mismos, sin embargo, sugiere una mejora.

Ecuación de Redlich-Kwong: Esta ecuación también contiene dos constantes y pueden determinarse a partir de la presión y temperatura crítica. Es más exacta y tiene una mayor aplicación se escribe de la siguiente manera:

P+a/T(V)(V+b)(V.b)=(R)(T)



P=((R)(T))/(V-b)- a/√(T (V)(v+b))

Ecuación de Esferas Duras: estas consideran que un fluido esta compuesto de esferas inelásticas rígidas, en lugar de moléculas reales. Hall y Yarborough presentan en forma muy practica un tipo de ecuación de estado de esferas duras para uso en la industria del gas natural:z=P/(p)(R)(T) =〖(1+Y+Y^2-Y)/(1-Y)³〗^3-
(14,76-9,76(t)+4,58(t²) (t)(y)+ (90,7-242,2(t)+42,4(t²))(t)(y)

Ecuación de Peng Robinson: se expresa
Z³-(1-B)Z²+(A-3(B²)-2(B))Z-((A)(B)-B^2-B³)=0
Dónde:
A=((a)(P))/((R²)(T²)) y B=((b)(P))/(2(R)(T))





MEZCLAS DE GASES
A veces es necesario mezclarhidrocarburos. Por ejemplo: diferentes gases que convergen por diversas líneas de conducción a una sola. Si se conocen las cantidades de cada gas y su composición se puede determinar la composición de la mezcla resultante. En general este método consiste en calcular la proporción en que se mezclan con base molar. Con la composición de obtiene la cantidad mezclada de cada gas y se suman estosresultados, sumatoria se convierte en fracción molar para obtener la composición dela mezcla.
MEZCLA DE SISTEMAS DE HIDROCARBUROS GAS Y LÍQUIDO
Es importante conocer la composición resultante al mezclar gases y líquidos de composiciones conocidas en determinadas proporciones y a ciertas condiciones de presión y temperatura.
Para calcular la composición de una mezcla de gas y liquido se...