PROYECTO TERMO

Universidad Central del Ecuador


Facultad de Ingeniería Química
Carrera de Ingeniería Química

APLICACIONES DE LA ECUACION DE VAN DER WAALS

IQ-402
Paralelo 2
Integrantes:
Egas Stalin
Ortega Geovanny
Posso Vanessa
Yépez Karla

Fecha de entrega: 4 de junio del 2015

Quito – Ecuador
2015-2015




INTRODUCCIÓN

Existen más de cien ecuaciones de estado que se han propuesto en diversasépocas, desde la ecuación de Van der Waals hace más de cien años hasta las aparecidas hace relativamente poco tiempo que, por su mayor complejidad, requieren usar computadora.
Las ecuaciones de dos constantes son históricamente las más sencillas y otras más complejas requieren hasta quince constantes. Por supuesto es imposible tratar en detalle todas las ecuaciones de estado. Por lo tanto nos dedicamosa estudiar las más simples como la Ecuación de Van der Waals, esta ecuación constituye el primer esfuerzo realizado para superar las limitaciones de la EGI.
En 1873 Van der Waals propuso una ecuación cubica (es decir, una ecuación en la que el volumen este elevado a la tercera potencia) apoyada en una teoría elemental de las interacciones entre partículas. Las dos hipótesis postuladas por Vander Waals son:
a) Existen dos fuerzas de interacción entre moléculas: fuerzas de atracción y fuerzas de repulsión. Las moléculas tienden a atraerse mutuamente a pequeñas distancias, del orden de unos cuantos diámetros de molécula.
b) La medida del tamaño efectivo de las moléculas no es el diámetro, puesto que la acción de repulsión se manifiesta a distancias menores que la de atracción peromayores que un diámetro.
Esto significa que las moléculas no chocan físicamente, nunca hay contacto entre ellas porque se repelen antes de entrar en contacto. La primera hipótesis conduce a la idea de una presión efectiva interna que habrá que sumar a la presión medida externamente. Esta es inversamente proporcional al cuadrado del volumen, puesto que Van der Waals supone que esa presión se debe auna fuerza de carácter gravitatorio.
Este documento consta de dos partes importantes que nos ayudará en la aplicación de las ecuaciones de Van der Waals: primero, las derivadas de la ecuación de Van der Waals que están en términos de puntos críticos de temperatura, presión y volumen así como también de las constantes propias de la ecuación, segundo, gráficas que me representan loscomportamientos de las isotermas al cambiar las temperaturas críticas.
Este documento está diseñado para aplicar las ecuaciones de Van der Waals en un líquido real, y así poder interpretar su comportamiento mediante una gráfica


















RESUMEN

Se realizó el análisis de la ecuación de estado de Van der Waals aplicada al agua con el objetivo de desarrollar ecuaciones para los variablescríticos y entender el comportamiento del líquido a temperaturas menores y mayores a la temperatura critica del líquido, el análisis comenzó derivando expresiones de Tc, Vc, Pc y Zc para la ecuación de Van der Waals obteniendo ecuaciones en función de las constantes de a y b de Van der Waals, luego se realizó el análisis grafico de (P vs V), (dP/dV vs V) para isotermas con temperaturas menores mayores eiguales a la temperatura crítica del agua observando el comportamiento de la isoterma a través de la variación de volúmenes pequeños, en la comparación de los valores experimentales calculados se concluye que el método utilizado fue el adecuado y se obtuvo valores cercanos a los valores teóricos.
De la práctica se puede concluir que las ecuaciones de estado se utilizan para determinar datos deequilibrios, entalpías, presiones, volúmenes, y otras propiedades termodinámicas. La elección de la ecuación a utilizar dependerá de la precisión que se requiera y de las condiciones de operación en las que se trabaje. Las ecuaciones de estados cúbicas no pueden representar fielmente el comportamiento de los gases, específicamente en la zona de dos fases, ya que sólo poseen dos constantes....