Gases reales ( PSICROMETRIA )

30/09/2009

Termodinámica. Tema 8

Gases Reales
1. Factor de compresibilidad
Diferencias en el
comportamiento
entre gases ideales
y gases reales.

Termodinámica. Tema 8

Para medir ladesviación de la
idealidad de un gas real se
define el factor de
compresibilidad (Z).

Z

Vm
Vm(ideal)

PVm
RT

Z=1
(gas ideal a cualquier P y T)

1

30/09/2009

Termodinámica. Tema8

2. Ecuaciones de estado de los Gases
Reales. Ecuación de Van der Waals
(1873)
P

a
(Vm b)
2
Vm

RT
a
- 2
Vm b Vm

P

RT

a/Vm2. Interacciones intermoleculares atractivas
b.Covolumen

Termodinámica. Tema 8

Expresión de Z
Z

RT
Vm b

a Vm
2
Vm RT

Vm
a
Vm b Vm RT

1
1

b
Vm

a
Vm RT

A presiones bajas, Vm es grande y b/Vm 0
A temperaturaintermedias, a/RT = b → pte = 0
Esta es la temperatura de Boyle

3

30/09/2009

Termodinámica. Tema 8

3. Isotermas de un gas real y de van der
Waals

Isotermas experimentales

Isotermas devan der Waals

Termodinámica. Tema 8

3.1 Valores Críticos
El punto crítico debe cumplir las condiciones de
un punto de inflexión:

P
V

2

0
T Tc

P
V2

0
T Tc

Considerando ungas de van der Waals,

P
V

Tc

2

P
V2

Tc

RTc
(Vm, c b) 2

2a
3
Vm, c

0

2RTc
(Vm, c b) 3

6a
4
Vm, c

0

4

30/09/2009

Termodinámica. Tema 8

Así,
RTc(Vm, c b)

2a
3
Vm, c

2

2RTc
(Vm, c b) 3

6a
4
Vm, c

Dividiendo y despejando
Vm,c = 3b
Por tanto, sustituyendo en la expresión anterior

8a
27Rb

Tc

Pc

a
27b 2Termodinámica. Tema 8

Despejando los parámetros de la ecuación:

Vm, c

b

2
a 3Pc Vm, c

R

8Pc Vm, c

3
3Tc
Y en función de los parámetros críticos:

b
Luego,

RTc
8Pc
P
Pc

a27R 2Tc2
64Pc

V
8T/Tc
3 m, c
3Vm /Vm, c - 1
Vm

2

5

30/09/2009

Termodinámica. Tema 8

4. Magnitudes reducidas y ley de los
estados correspondientes
Definiendo:

Pr

Pr...