FACTOR DE COMPRESIBILIDAD DE LOS GASES
DE LOS GASES
Por Carolina Garcés, Luisa Rengifo,
Leonardo Henao, Juan Camilo
Rengifo y Juan José Bravo
Introducción
Recordemos qué es un gas ideal:
Gas ideal: conjunto departículas que se
mueven libremente y de forma aleatoria,
que no interactúan entre sí.
Condiciones:
Ocupa el volumen del recipiente que lo
contiene.
Las moléculas se mueven libremente y al
azar entodas las direcciones.
Los choques ente las moléculas son
completamente elásticos.
Los choques son instantáneos.
Introducción
Recordemos la ecuación de estado de un
gas ideal:
Un gas queobedece esta relación recibe el
nombre de gas ideal.
Introducción
Sin embargo, en el mundo real los gases se
desvían del comportamiento de los gases
ideales.
Esto ocurre especialmente en estadoscercanos al punto crítico y la línea de vapor
saturado:
Ejemplo: Vapor de agua
Factor de compresibilidad (Z)
Esta desviación del comportamiento de los
gases ideales se corrige con la introduccióndel factor de compresibilidad Z:
Donde,
Y,
Veamos un ejemplo
Se
aplica la ecuación de los gases ideales
para el refrigerante 134a (tetrafluoroetano)
a 1Mpa y 50°C. A estas condiciones R =0.08149 KJ/KgK y v = 0.021796 m3/kg:
Debemos calcular el factor de
compresibilidad para corregir esta
desviación en los valores:
Corregimos la ecuación de estado de los
gases ideales:Principio de estados
correspondientes
Los gases se comportan de manera muy
parecida a
reducidas:
El
presión
y
temperatura
factor Z para todos los gases es
aproximadamente el mismo a iguales
presión ytemperatura reducidas.
Carta de compresibilidad
generalizada
Veamos un ejemplo
Nuevamente
tomamos el refrigerante 134a
(tetrafluoroetano)
a
1Mpa
y
50°C.
Observando las propiedades del puntocrítico
tenemos que Pcr = 4.059 MPa y Tcr =
374.2K:
Usando
la
carta
de
compresibilidad
generalizada se obtiene un Z = 0.84
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