A Partir De Datos Pvt Y Por Correlaciones.

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas.

Laboratorio de Termodinámica de las Sustancias
Puras.

Practica N° 9 y 10

Profesor: Ing. Celerino Arellano HerreraPRACTICA 9 Y 10

Cálculo del Factor de compresibilidad Z de un vapor a partir de datos PVT y por correlaciones.OBJETIVOS:
* Calcular el factor de compresibilidad de un vapor.
* Construir el diagrama de P-T del vapor de agua a partir de los datos obtenidos en el laboratorio.
* Construir el diagrama de P-V del vapor de agua a partir de los datos obtenidos en el laboratorio.

INTRODUCCION TEORICA
El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real(Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal),

Y se utiliza para comparar el comportamiento de un gas real respecto al establecido por la ecuación de los Gases Ideales. Partiendo de esta definición y recordando que
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Sustituyendo en la definición de Z: |
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Por lo tanto: |
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Es decir Z representa un factor de corrección para la ecuación de los gases ideales. Con baseen esto se encuentra tres tipos de comportamiento distintos:
*   Z = 1, comportamiento de Gas Ideal. (altas temperaturas y bajas presiones).
*   Z > 1, gases como el Hidrógeno y Neón, difícilmente compresibles (altas temperaturas y presiones).
*   Z < 1, gases como el O2, Argón y CH4, fácilmente compresibles (bajas temperaturas y altas presiones).
En la siguiente graficapresenta el comportamiento de varios gases comparados contra el gas ideal y en un intervalo de 0 a 600 bar, (1bar = 0.9869 atmósfera), y a una temperatura de 300 K, es decir en condiciones muy superiores a las "normales", es importante resaltar que a bajas presiones las desviaciones de la idealidad son despreciables.
Los gases se comportan de forma similar a temperaturas y presiones normalizadasrespecto a sus temperaturas y presiones críticas. Es decir, Z es aproximadamente igual a la misma presión y temperatura reducidas para todos los gases.

Presión Reducida Temperatura Reducida Volumen Reducido


La ventaja de las correlaciones generalizadas es que pueden emplearse para predecir las propiedades de fluidos de los que se disponen muy poco datos experimentales. Luego,las correlaciones generalizadas representan un gran adelanto a la Ley del Gas Ideal. La suposición básica es que el factor de compresibilidad de cualquier gas, se puede determinar a través de sus parámetros reducidos, sin embargo, a pesar que el uso de la ecuación basada en el Principio de los Estados Correspondientes con Dos Parámetros conduce a resultados mucho mejores que la ecuación del gasideal, aún se tienen desviaciones considerables respecto a la experiencia, salvo para el caso del Argón, Criptón y Xenón.

A través de los años se sugirieron tres tipos de parámetros para este fin: el “factor de compresibilidad crítico”, el “factor Riedel” y el “factor acéntrico” (ω). Este último, propuesto por Pitzer en 1955, es el que ha encontrado mayor grado de aplicación.

Si el teorema delos estados correspondientes de dos parámetros tuviera validez general, la pendiente sería la misma para todos los fluidos puros. Sin embargo, se ha observado que esto no es así, por cuanto cada fluido tiene su propio valor característico de x. Pitzer comprobó que todos los datos de “fluidos simples” (Ar, Kr y Xe) estaban contenidos sobre la misma línea del diagrama y que dicha línea pasaba por el...