GASESREALES
Páginas: 10 (2487 palabras)
Publicado: 11 de junio de 2015
Para aprender Termodinámica resolviendo problemas
Silvia Pérez Casas
GASES REALES.
Factor de compresibilidad.
El factor de compresibilidad se define como z =
( PV )
( PV )
real
=
( PV )
RT
real
y es función de
ideal
la presión, la temperatura y la naturaleza de cada gas.
Ecuación de van der Waals.
La ecuación de van der Waals modifica a la ecuación de los gases ideales tomando
en cuentael volumen ocupado por las moléculas a 0K, representado por la
constante b ; y las atracciones moleculares representadas por la constante a :
a ⎞
⎛
⎜ P + 2 ⎟(V − b) = RT
V ⎠
⎝
Constantes de van der Waals para varias substancias.
substancia
a/dm6 bar mol-2
a/dm6 atm mol-2
b/dm3 mol-1
Helio
0.034598
0.034145
0.23733
Neón
0.21666
0.21382
0.17383
Argón
1.3483
1.3307
0.031830Kriptón
2.2836
2.2537
0.038650
Hidrógeno
0.24646
0.24324
0.026665
Nitrógeno
1.3361
1.3483
0.038577
Oxígeno
1.3820
1.3639
0.031860
Monóxido de carbono
1.4734
1.4541
0.039523
Dióxido de carbono
3.6551
3.6073
0.042816
Amoniaco
4.3044
4.2481
0.037847
Metano
2.3026
2.2725
0.043067
Etano
5.5818
5.5088
0.065144
Eteno
4.6112
4.5509
0.058199
Propano
9.3919
9.26910.090494
Butano
13.888
13.706
0.11641
Material didáctico en revisión
19
Para aprender Termodinámica resolviendo problemas
Silvia Pérez Casas
2-metil propano
13.328
13.153
0.11645
Pentano
19.124
18.874
0.14510
Benceno
18.876
18.629
0.11974
La ecuación de van der Waals es una ecuación cúbica con respecto al volumen y al
número de moles. Todas las ecuaciones de este tipo presentan unpunto de
inflexión cuyas coordenadas representan el punto crítico. Este punto de inflexión se
puede obtener a partir del criterio de las derivadas, es decir, igualamos la primera
derivada y la segunda derivada a cero y junto con la ecuación original resolvemos el
sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas y obtenemos las coordenadas del
punto de inflexión. De la ecuación de van del Waals seobtienen:
V c = 3b ;
Pc =
a
;
27b 2
Tc =
8a
27bR
Principio de los estados correspondientes.
Si dos o más gases tiene dos de sus variables reducidas iguales, se encuentran en
estados correspondientes. Esto significa que su tercera variable reducida es la
misma y por lo tanto tienen el mismo factor de compresibilidad.
Las presión reducida se define como Pr =
y el volumen reducido como Vr =
P
T
;la temperatura reducida como Tr =
Pc
Tc
V
. A continuación se presenta una tabla con las
Vc
variables críticas de diferentes gases.
Constantes críticas experimentales para diversas substancias
substancia
Tc/K
Pc /bar
Pc/atm
V c /L mol-1
Pc V c /RTc
Helio
5.195
2.2750
2.2452
0.05780
0.30443
Neón
44.415
26.555
26.208
0.4170
0.29986
Argón
150.95
49.288
48.643
0.075300.29571
Kriptón
210.55
56.618
55.878
0.09220
0.29819
Material didáctico en revisión
20
Para aprender Termodinámica resolviendo problemas
Silvia Pérez Casas
Hidrógeno
32.938
12.838
12.670
0.06500
0.30470
Nitrógeno
126.20
34.000
33.555
0.09010
0.29195
Oxígeno
154.58
50.427
50.768
0.07640
0.29975
Monóxido de carbono
132.85
34.935
34.478
0.09310
0.29445
Cloro
416.979.91
78.87
0.1237
0.28517
Dióxido de carbono
304.14
73.943
72.877
0.09400
0.27443
Agua
647.126
220.55
217.66
0.05595
0.2295
Amoniaco
405.30
111.30
109.84
0.07250
0.2345
Metano
190.53
45.980
45.379
0.09900
0.28735
Etano
305.34
48.714
48.077
0.1480
0.28399
Eteno
282.35
50.422
49.763
0.1290
0.27707
Propano
369.85
42.477
41.922
0.2030
0.28041
Butano
425.1637.960
37.464
0.2550
0.27383
2-metil propano
407.85
36.400
35.924
0.2630
0.28231
Pentano
469.69
33.643
33.203
0.3040
0.26189
Benceno
561.75
48.758
48.120
0.2560
0.26724
Podemos escribir la ecuación de van der Waals introduciendo las variables
reducidas y obtenemos una ecuación generalizada donde han desaparecido los
parámetros que dependen de la naturaleza de cada gas:
Pr...
Silvia Pérez Casas
GASES REALES.
Factor de compresibilidad.
El factor de compresibilidad se define como z =
( PV )
( PV )
real
=
( PV )
RT
real
y es función de
ideal
la presión, la temperatura y la naturaleza de cada gas.
Ecuación de van der Waals.
La ecuación de van der Waals modifica a la ecuación de los gases ideales tomando
en cuentael volumen ocupado por las moléculas a 0K, representado por la
constante b ; y las atracciones moleculares representadas por la constante a :
a ⎞
⎛
⎜ P + 2 ⎟(V − b) = RT
V ⎠
⎝
Constantes de van der Waals para varias substancias.
substancia
a/dm6 bar mol-2
a/dm6 atm mol-2
b/dm3 mol-1
Helio
0.034598
0.034145
0.23733
Neón
0.21666
0.21382
0.17383
Argón
1.3483
1.3307
0.031830Kriptón
2.2836
2.2537
0.038650
Hidrógeno
0.24646
0.24324
0.026665
Nitrógeno
1.3361
1.3483
0.038577
Oxígeno
1.3820
1.3639
0.031860
Monóxido de carbono
1.4734
1.4541
0.039523
Dióxido de carbono
3.6551
3.6073
0.042816
Amoniaco
4.3044
4.2481
0.037847
Metano
2.3026
2.2725
0.043067
Etano
5.5818
5.5088
0.065144
Eteno
4.6112
4.5509
0.058199
Propano
9.3919
9.26910.090494
Butano
13.888
13.706
0.11641
Material didáctico en revisión
19
Para aprender Termodinámica resolviendo problemas
Silvia Pérez Casas
2-metil propano
13.328
13.153
0.11645
Pentano
19.124
18.874
0.14510
Benceno
18.876
18.629
0.11974
La ecuación de van der Waals es una ecuación cúbica con respecto al volumen y al
número de moles. Todas las ecuaciones de este tipo presentan unpunto de
inflexión cuyas coordenadas representan el punto crítico. Este punto de inflexión se
puede obtener a partir del criterio de las derivadas, es decir, igualamos la primera
derivada y la segunda derivada a cero y junto con la ecuación original resolvemos el
sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas y obtenemos las coordenadas del
punto de inflexión. De la ecuación de van del Waals seobtienen:
V c = 3b ;
Pc =
a
;
27b 2
Tc =
8a
27bR
Principio de los estados correspondientes.
Si dos o más gases tiene dos de sus variables reducidas iguales, se encuentran en
estados correspondientes. Esto significa que su tercera variable reducida es la
misma y por lo tanto tienen el mismo factor de compresibilidad.
Las presión reducida se define como Pr =
y el volumen reducido como Vr =
P
T
;la temperatura reducida como Tr =
Pc
Tc
V
. A continuación se presenta una tabla con las
Vc
variables críticas de diferentes gases.
Constantes críticas experimentales para diversas substancias
substancia
Tc/K
Pc /bar
Pc/atm
V c /L mol-1
Pc V c /RTc
Helio
5.195
2.2750
2.2452
0.05780
0.30443
Neón
44.415
26.555
26.208
0.4170
0.29986
Argón
150.95
49.288
48.643
0.075300.29571
Kriptón
210.55
56.618
55.878
0.09220
0.29819
Material didáctico en revisión
20
Para aprender Termodinámica resolviendo problemas
Silvia Pérez Casas
Hidrógeno
32.938
12.838
12.670
0.06500
0.30470
Nitrógeno
126.20
34.000
33.555
0.09010
0.29195
Oxígeno
154.58
50.427
50.768
0.07640
0.29975
Monóxido de carbono
132.85
34.935
34.478
0.09310
0.29445
Cloro
416.979.91
78.87
0.1237
0.28517
Dióxido de carbono
304.14
73.943
72.877
0.09400
0.27443
Agua
647.126
220.55
217.66
0.05595
0.2295
Amoniaco
405.30
111.30
109.84
0.07250
0.2345
Metano
190.53
45.980
45.379
0.09900
0.28735
Etano
305.34
48.714
48.077
0.1480
0.28399
Eteno
282.35
50.422
49.763
0.1290
0.27707
Propano
369.85
42.477
41.922
0.2030
0.28041
Butano
425.1637.960
37.464
0.2550
0.27383
2-metil propano
407.85
36.400
35.924
0.2630
0.28231
Pentano
469.69
33.643
33.203
0.3040
0.26189
Benceno
561.75
48.758
48.120
0.2560
0.26724
Podemos escribir la ecuación de van der Waals introduciendo las variables
reducidas y obtenemos una ecuación generalizada donde han desaparecido los
parámetros que dependen de la naturaleza de cada gas:
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