estadistica

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
NEIVA

PROGRAMA: Ing. Industrial ASIGNATURA: Termodinámica
ACTIVIDAD: Ejercicio TEMA: Factor de compresibilidad
DOCENTE: Ing. LUÍS ERNUBIS RAMÍREZ ÁVILA.



Diagrama PVT

Diagramas p-v y p-T de las sustancias puras Se comienza a estudiar el comportamiento de unasustancia pura en estado gaseoso cuando se lo comprime isotérmicamente. Para ello se dispone de un cilindro que contiene dicho gas provisto de un pistón cuyo movimiento permite la compresión del gas, un manómetro con el que se puede medir la presión y un termómetro que deberá marcar una misma temperatura durante toda la experiencia a fin de que la compresión sea isotérmica. El volumen del gas se leedirectamente de las marcas que, para tal efecto, tiene el cilindro. Con el objeto de que las conclusiones que se obtengan representen propiedades de una sustancia en particular y no dependan de la cantidad de sustancia presente se trabaja con el volumen específico, o análogamente, con el volumen de una unidad de masa de sustancia.

Se procede a comprimir el gas isotérmicamente a una temperatura T1.Se observa que junto con la disminución de volumen se produce un incremento de la presión. Si se hace una gráfica colocando en el eje horizontal los volúmenes específicos y en el eje de las ordenadas las presiones, la lectura del volumen y la presión en cada instante proporcionan un punto en el plano presión-volumen. El punto A representa el estado inicial, y como resultado de efectuar lacompresión cuasiestáticamente, todos los estados por los que atraviesa el gas son estados de equilibrio. Sin embargo llega un momento en que la curva presenta un cambio brusco en su pendiente. En efecto, al continuar con el proceso de compresión isotérmica, se llega a un estado en que comienzan a aparecer gotas de líquido en el cilindro. El gas ha comenzado su proceso de licuación o condensación a latemperatura T1, la sustancia se separa en dos fases de muy distintas densidades, aunque ambas se encuentran a la misma temperatura y presión. En la figura 1, la licuación comienza en el punto B.



A partir del punto B, y mientras dura el cambio del estado de agregación, se observa una disminución de volumen mientras que la presión permanece constante. La fracción de la sustancia en la fase vapordisminuye continuamente mientras que la fase líquida aumenta continuamente. En esta parte de la transformación se tiene una mezcla de vapor y líquido que coexisten en equilibrio, representada en la figura por el tramo BC. En este tramo, el vapor se denomina vapor saturado y el líquido, líquido saturado. En el punto B el vapor se denomina vapor saturado seco, y la presión constante ejercida por ellíquido o vapor saturado se llama presión de vapor. Al alcanzar el punto C, la sustancia se encuentra totalmente en la fase líquida, es decir que el gas se ha licuado íntegramente. Si a partir de C se continuase comprimiendo, se estaría reduciendo el volumen del líquido. Para disminuir el volumen que posee la sustancia en el punto C se necesita un gran incremento de presión, ya que los líquidos sonpoco compresibles.


Si se repite la experiencia de compresión de vapor a una temperatura superior T2, los resultados son cualitativamente similares, como se puede ver en la figura 2. Las curvas representadas en esta figura se denominan curvas de Andrews.

Sin embargo surgen algunas diferencias importantes de remarcar:
· la nueva isoterma está por encima de la anterior;
· el volumen vVque corresponde al estado en que comienza a licuarse el gas es menor que en el caso anterior, mientras que el volumen vL correspondiente al estado en que se ha licuado totalmente el gas es mayor;
· la presión que permanece constante durante el cambio de estado (presión de vapor) es mayor que en el caso anterior.

En la figura 2 también se observa que a medida que se consideran temperaturas...