Factor De Compresibilidad De Gases
Páginas: 8 (1760 palabras)
Publicado: 16 de septiembre de 2011
FACTOR DE COMPRESIBILIDAD DE LOS GASES
PRESENTADO POR:
HEILERG ARBELAEZ MARTINEZ
COD: 50821576
AL INGENIERO:
LUIS ERNUBIS AVILA
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA INDUSTRIAL
NEIVA 2011
1. INTRODUCCIÓN.-
El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de ungas 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:
Sustituyendo en la definición de Z:
Por lo tanto:
Es decir Z representa un factor de corrección para la ecuación de los gases ideales. Con base en esto se encuentra tres tipos de comportamientodistintos:
* 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 forma breve las diferencias entre gas ideal y un gas real:
* Para un gasideal la variable "z" siempre vale uno, en cambio para un gas real, "z" tiene que valer diferente que uno.
* La ecuación de estado para un gas ideal, prescinde de la variable "z" ya que esta para un gas ideal, vale uno. Y para un gas real, ya que esta variable tiene que ser diferente de uno, así que la formula queda de esta forma: pV=znRT.
* Los gases reales, a presiones y temperaturascercanas a las ambientales, actúan como gases ideales.
2. JUSTIFICACIÓN.-
El factor de compresibilidad Z es un factor que compensa la falta de idealidad del gas, así que la ley de los gases ideales se convierte en una ecuación de estado generalizada la cual es una combinación de las leyes de Charles y Boyle y se expresa como:.
Donde:
P = presión, psi
V = volumen, pies cúbicos
Z= desviación del factor de compresibilidad del gas ideal
N = libras de gas dividido por su peso molecular, se cumple para cualquier gas dado
R = 10,73 para todos los gases (R usada aquí no debe ser confundida con el factor de recubrimiento R usado en la formulas de estimación de reservas)
T = temperatura del gas, ºR (460 + ºF)
Una forma de pensar en Z es como un factor que convierte la ecuación enuna igualdad. Si sé grafica el factor de compresibilidad para una temperatura dada contra la presión para diferentes gases, se obtienen curvas. En cambio, si la compresibilidad se grafica contra la presión reducida en función de la temperatura reducida, entonces para la mayor parte de los gases los valores de compresibilidad a las mismas temperatura y presión reducidas quedan aproximadamente en elmismo punto.
3. OBJETIVOS.-
* Comprobar que a partir de la Presión Pseudoreducida y la Temperatura Pseudoreducida podemos encontrar nuestro factor Z mediante la gráfica Standing – Katz.
4. MARCO TEÓRICO.-
PROPIEDADES CRÍTICAS
Es el conjunto de condiciones físicas de presión, temperatura y volumen, a las cuales la densidad y otras propiedades del líquido y gas se vuelven idénticas, esdecir, es un punto a una presión y temperatura dada donde físicamente no puede diferenciarse si se trata de gas o líquido. Estas propiedades críticas son únicas (una sola presión, una sola temperatura) para una sustancia dada y se requiere para la determinación de otras propiedades de la sustancia.
La presión crítica, Pcr, y la temperatura crítica, Tcr, son medidas en el laboratorio yusualmente son desconocidas por lo que se requiere su determinación por medio de Correlaciones, para determinar las propiedades críticas en función de la gravedad específica del gas.
Para gas en superficie:
Pcr = 677 + 15 γg - 37.5 γg ²
Tcr = 168 + 325 γg - 12.5 γg ²
Para condensados:
Pcr = 706 - 51.7 γg - 11.1 γg ²
Tcr = 187 + 330 γg - 71.5 γg ²
y la gravedad especifica se obtiene mediante:...
PRESENTADO POR:
HEILERG ARBELAEZ MARTINEZ
COD: 50821576
AL INGENIERO:
LUIS ERNUBIS AVILA
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA INDUSTRIAL
NEIVA 2011
1. INTRODUCCIÓN.-
El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de ungas 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:
Sustituyendo en la definición de Z:
Por lo tanto:
Es decir Z representa un factor de corrección para la ecuación de los gases ideales. Con base en esto se encuentra tres tipos de comportamientodistintos:
* 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 forma breve las diferencias entre gas ideal y un gas real:
* Para un gasideal la variable "z" siempre vale uno, en cambio para un gas real, "z" tiene que valer diferente que uno.
* La ecuación de estado para un gas ideal, prescinde de la variable "z" ya que esta para un gas ideal, vale uno. Y para un gas real, ya que esta variable tiene que ser diferente de uno, así que la formula queda de esta forma: pV=znRT.
* Los gases reales, a presiones y temperaturascercanas a las ambientales, actúan como gases ideales.
2. JUSTIFICACIÓN.-
El factor de compresibilidad Z es un factor que compensa la falta de idealidad del gas, así que la ley de los gases ideales se convierte en una ecuación de estado generalizada la cual es una combinación de las leyes de Charles y Boyle y se expresa como:.
Donde:
P = presión, psi
V = volumen, pies cúbicos
Z= desviación del factor de compresibilidad del gas ideal
N = libras de gas dividido por su peso molecular, se cumple para cualquier gas dado
R = 10,73 para todos los gases (R usada aquí no debe ser confundida con el factor de recubrimiento R usado en la formulas de estimación de reservas)
T = temperatura del gas, ºR (460 + ºF)
Una forma de pensar en Z es como un factor que convierte la ecuación enuna igualdad. Si sé grafica el factor de compresibilidad para una temperatura dada contra la presión para diferentes gases, se obtienen curvas. En cambio, si la compresibilidad se grafica contra la presión reducida en función de la temperatura reducida, entonces para la mayor parte de los gases los valores de compresibilidad a las mismas temperatura y presión reducidas quedan aproximadamente en elmismo punto.
3. OBJETIVOS.-
* Comprobar que a partir de la Presión Pseudoreducida y la Temperatura Pseudoreducida podemos encontrar nuestro factor Z mediante la gráfica Standing – Katz.
4. MARCO TEÓRICO.-
PROPIEDADES CRÍTICAS
Es el conjunto de condiciones físicas de presión, temperatura y volumen, a las cuales la densidad y otras propiedades del líquido y gas se vuelven idénticas, esdecir, es un punto a una presión y temperatura dada donde físicamente no puede diferenciarse si se trata de gas o líquido. Estas propiedades críticas son únicas (una sola presión, una sola temperatura) para una sustancia dada y se requiere para la determinación de otras propiedades de la sustancia.
La presión crítica, Pcr, y la temperatura crítica, Tcr, son medidas en el laboratorio yusualmente son desconocidas por lo que se requiere su determinación por medio de Correlaciones, para determinar las propiedades críticas en función de la gravedad específica del gas.
Para gas en superficie:
Pcr = 677 + 15 γg - 37.5 γg ²
Tcr = 168 + 325 γg - 12.5 γg ²
Para condensados:
Pcr = 706 - 51.7 γg - 11.1 γg ²
Tcr = 187 + 330 γg - 71.5 γg ²
y la gravedad especifica se obtiene mediante:...
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