termodinamica ecuaciones de estado


ECUACIONES DE ESTADOS



INTEGRANTES:

EVERTS ACUÑA M
PAOLA ARROYAVE M
ALVARO LERMA C
JUAN DAVID


TERMODINAMICA BN



ING ANDREA THERAN SUAREZ



UNIVERSIDAD DE LA COSTA (CUC)


BARRANQUILLA (ATLANTICO)
20/SEPTIEMBRE/2013







INTRODUCCIÓN
Una ecuación de estado es la relación que existe entre dos o más propiedades termodinámica. En sistemas de uncomponente y de una fase, la ecuación de estado incluirá tres propiedades, dos de las cuales pueden ser consideradas como independientes. Aunque en principio se podrían plantear relaciones funcionales en que intervengan tres propiedades termodinámicas cualesquiera, las expresiones analíticas de las relaciones entre propiedades han sido limitadas casi completamente a la presión, volumen y temperatura.Debido a la incompleta comprensión de las interacciones intermoleculares, especialmente en los estados líquido y sólido, han sido utilizados métodos empíricos para desarrollar muchas de las ecuaciones de estado de uso general. Dado que la presión, temperatura y volumen pueden ser medidos directamente, los datos necesarios para evaluar las constantes en tales ecuaciones pueden ser obtenidosexperimentalmente.
La elección de la ecuación a usar en una aplicación dada depende principalmente de la exactitud deseada y de la capacidad del usuario. Como los coeficientes de casi todas las ecuaciones de estado deben ser evaluados ajustando o adaptando las ecuaciones a diversos datos experimentales de presión, volumen y temperatura, estas ecuaciones nunca pueden representar exactamente los datosexperimentales; más aún, muchas veces estas ecuaciones no representan los datos, limitando la exactitud. Esto es particularmente cierto cuando las ecuaciones más sencillas son aplicadas en la vecindad del punto crítico.



























Ecuación de Van der Waals

La ecuación de Van der Waals es una ecuación de estado de un fluido compuesto de partículas con untamaño no despreciable y con fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals. La ecuación, cuyo origen se remonta a 1873, debe su nombre a Johannes Diderik van der Waals, quien recibió el premio Nobel en 1910 por su trabajo en la ecuación de estado para gases y líquidos, la cual está basada en una modificación de la ley de los gases ideales para que se aproxime de manera más precisa alcomportamiento de los gases reales al tener en cuenta su tamaño no nulo y la atracción entre sus partículas
Una forma de esta ecuación es:

donde:
p es la presión del fluido, medido en atmósferas,
v es el volumen en el que se encuentran las partículas dividido por el número de partículas (en litros),
k es la constante de Boltzmann,
T es la temperatura, en kelvin,
a' es un término que tieneque ver con la atracción entre partículas,
b' es el volumen medio excluido de v por cada partícula.
Si se introducen el número de Avogadro, NA, el número de moles n y, consecuentemente, el número total de partículas n•NA, la ecuación queda en la forma siguiente:donde:
p es la presión del fluido,
V es el volumen total del recipiente en que se encuentra el fluido,
a mide la atracción entre laspartículas ,
b es el volumen disponible de un mol de partículas ,
n es el número de moles,
R es la constante universal de los gases ideales, ,
T es la temperatura, en kelvin.
Debe hacerse entre una distinción cuidadosa entre el volumen disponible para una partícula y el volumen de una partícula misma. En particular, en la primera ecuación  se refiere al espacio vacío disponible por partícula.Es decir que , es el volumen  del recipiente dividido por el número total de  de partículas. El parámetro, por el contrario, es proporcional al volumen ocupado de una partícula —únicamente delimitado por el radio radio atómico. Este es el volumen que se restará de  debido al espacio ocupado por una partícula. En la derivación original de Van der Waals, que figura a continuación,  es cuatro veces...