Analisis taller ecuacones de estado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES
TERMODINAMICA I
ANALISIS DEL TALLER ECUACIONES DE ESTADO

ANALISIS
Sustancia trabajada AMONIACO.
Estas propiedades ya están estandarizadas en tablas específicas.
Propiedad | Valor | Unidades |
T critica | 405.5 | kelvin |
P critica | 11280 | KPa |
V critica | 0.0724 | m3/Kmol |
R | 8, 31447 | KPa*m3/Kmol*K |
Peso molecular | 17,03| Kg/Kmol |

Datos de trabajo para el ejercicio:
TEMPERATURA | PRESION | VOLUMEN |
°Celsius | KPa | M3/Kg |
40 | 1000 | 0,13868 |
80 | 1400 | 0,11324 |
100 | 1600 | 0,10539 |
140 | 1800 | 0,1057 |
160 | 2000 | 0,10016 |

Se hacen las conversiones de unidades:
Temperatura °C K = °C+273,15
Volumen de m3/Kgm3/Kmol = Volumen especifico * Peso molecular (17,03)
TEMPERATURA |PRESION | VOLUMEN |
Kelvin | KPa | M3/Kmol |
313,15 | 1000 | 2,3617204 |
353,15 | 1400 | 1,9284772 |
373,15 | 1600 | 1,7947917 |
413,15 | 1800 | 1,800071 |
433,15 | 2000 | 1,7057248 |

Volumen especifico molar con ECUACIÓN DE ESTADO DE GAS IDEAL
P*V=R*T
Se trabaja a partir de esta ecuancion que muestra la relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas ideal.Despejando V queda:
V=(R*T)/P
Se hacen los calculos respectivos ya que tenemos todas las variables independientes:
V1 | = | 8,3145 | KPa*m3 | * | 313,15 | K | = | 2,604 | m3 |
| |   | Kmol*K |   |   |   | | | Kmol |
| | | 1000 | Kpa | | | | |
| | | | | | | | | |
V2 | = | 8,3145 | KPa*m3 | * | 353,15 | K | = | 2,097 | m3 |
| |   | Kmol*K |   |   |   | | | Kmol || | | 1400 | Kpa | | | | |
| | | | | | | | | |
V3 | = | 8,3145 | KPa*m3 | * | 373,1500 | K | = | 1,9391 | m3 |
| |   | Kmol*K |   |   |   | | | Kmol |
| | | 1600 | Kpa | | | | |
| | | | | | | | | |
V4 | = | 8,3145 | KPa*m3 | * | 413,1500 | K | = | 1,9084 | m3 |
| |   | Kmol*K |   |   |   | | | Kmol |
| | | 1800 | Kpa | | | | |
| || | | | | | | |
V5 | = | 8,3145 | KPa*m3 | * | 433,1500 | K | = | 1,8007 | m3 |
| |   | Kmol*K |   |   |   | | | Kmol |
| | | 2000 | Kpa | | | | |

En Matlab se trabaja con ciclos de manera que se evalúe el vector a partir de las posiciones del vector P (presión) y hace las operaciones sistemáticamente:
for i=1:length(P);
VGI(i)=(R*T(i))/P(i);
end
Dándonos elsiguiente vector:
VGI = [2.6037 2.0973 1.9391 1.9084 1.8007]

Volumen especifico molar con CARTAS DE COMPRESIBILIDAD
Se halla primero la temperatura reducida y presión reducida
Tr=T./Tc
Tr1= | 313,1500 | K | = | 0.7723 |
| 405.5 | K | | |
| | | | |
Tr2= | 353,1500 | K | = | 0.8709 |
| 405.5 | K | | |
| | | | |
Tr3= | 373,1500 | K | = |0.9202 |
| 405.5 | K | | |
| | | | |
Tr4= | 413,1500 | K | = | 1,0189 |
| 405.5 | K | | |
| | | | |
Tr5= | 433,1500 | K | = | 1,0682 |
| 405.5 | K | | |

Pr=P./Pc
Pr1= | 1000 | Kpa | = | 0.0887 |
| 11280 | Kpa | | |
| | | | |
Pr2= | 1400 | Kpa | = | 0.1241 |
| 11280 | Kpa | | |
| | | | |
Pr3= | 1600 | Kpa | = |0.1418 |
| 11280 | Kpa | | |
| | | | |
Pr4= | 1800 | Kpa | = | 0.1596 |
| 11280 | Kpa | | |
| | | | |
Pr5= | 2000 | Kpa | = | 0.1773 |
| 11280 | Kpa | | |
A partir de la presión y de la temperatura reducida, hallamos el factor de compresibilidad y el volumen reducido
T reducida | P reducida | V reducida | Z |
0.7723 | 0.0887 | 8.5 | 0.93 |0.8709 | 0.1241 | 7.0 | 0.93 |
0.9202 | 0.1418 | 6.2 | 0.935 |
1,0189 | 0.1596 | 6.0 | 0.94 |
1,0682 | 0.1773 | 5.8 | 0.95 |

VCC=(Vrt*R*Tc)/Pc
VCC= | 8.5 | * | 8,3145 | KPa*m3 | * | 405.5 | k | = | 25406 | m3 |
| | | | Kmol*K | | |   | | | Kmol |
| 11280 | Kpa | | | |
| | | | | | | | | | |
VCC= | 7.0 | * | 8,3145 | KPa*m3 | * |...