Ingenieria De Gas
Páginas: 7 (1722 palabras)
Publicado: 1 de mayo de 2012
2. GAS REAL
2.1 Inconsistencia del gas ideal
Un gas ideal no presenta interacciones de atracción y repulsión entre moléculas porque éstas son muy pequeñas y están a una gran distancia.
La ecuación de estado del gas ideal se define como:
V=n*R*TP (2.1)El modelo de gas ideal presenta una gran inconsistencia por cuanto a la temperatura del cero absoluto (0 K) el volumen es igual a cero, contradiciendo con la ley de conservación de la masa. Lo que en realidad sucede es que el gas se sublima a dicha temperatura.
Fig. 111
2.2 Corrección en volumen
La ecuación de estado del gas ideal no funciona a esta temperatura.
Por lo que esnecesario implementar un factor de corrección que sería un volumen inicial, denominado covolumen (b).
Donde:
P*V-b=R*T (2.2)
V=R*TP+b (2.3)P=R*TV-b (2.4)
Entonces, si T = 0 K, V=b que es el volumen propio de las moléculas.
* Se define b como el volumen mínimo al que se puede reducir un gas por efecto de la presión. O también, es la máxima variación de volumen al que puede estar sometido un gas.Diagramas del gas real
P=R*TV-b
V=R*TP+b
P=R*TV-b
P=R*TV-b
Corrección en presión
* Como la temperatura es la medida de la energía cinética de las moléculas, se define como Presión Cinética a aquella presión que está en función de la temperatura y es:
Pcin.=R*TV-b(2.4)
* Considérese el siguiente gas ideal: En cambio, un gas real presenta:
Por lo que:
* Basándonos en las interacciones moleculares que presenta un gas real, se define a la presión interna cono el choque de las moléculas sobre las paredes del recipiente, siendo mucho mayor esta presión en el gas ideal que enel gas real.
Pint.=-aV2 (2.5)
2.3 Ecuaciones Del Gas Real
Siendo a la constante referida a las fuerzas de interacción molecular.
P=Pcin.+Pint.(2.5.1)
P=R*TV-b + -a V2. (2.6)
P+ a V2V-b=R*T (2.7)
La Ec. 2.7 es la ecuación de Van der Waals.
El volumen molar se define como:
V=Vn(2.8)
Sustituyendo la Ec. 2.8 en la Ec. 2.7
P+ a Vn2Vn-b=R*T (2.7.1)
Se obtiene la ecuación de Van der Waals o la ecuación de estado de un gas real con n moles.P+ n2*a V2V-nb=n*R*T (2.9)
Si analizamos esta ecuación, cuando a y b son iguales a cero, la ecuación de estado del gas real se convierte en ecuación de estado de gas ideal.
Las unidades de las constantes a y b para un gas real se muestran a continuación:
a | b |
atm*L2*mol-2 | L*mol-1 |...
2.1 Inconsistencia del gas ideal
Un gas ideal no presenta interacciones de atracción y repulsión entre moléculas porque éstas son muy pequeñas y están a una gran distancia.
La ecuación de estado del gas ideal se define como:
V=n*R*TP (2.1)El modelo de gas ideal presenta una gran inconsistencia por cuanto a la temperatura del cero absoluto (0 K) el volumen es igual a cero, contradiciendo con la ley de conservación de la masa. Lo que en realidad sucede es que el gas se sublima a dicha temperatura.
Fig. 111
2.2 Corrección en volumen
La ecuación de estado del gas ideal no funciona a esta temperatura.
Por lo que esnecesario implementar un factor de corrección que sería un volumen inicial, denominado covolumen (b).
Donde:
P*V-b=R*T (2.2)
V=R*TP+b (2.3)P=R*TV-b (2.4)
Entonces, si T = 0 K, V=b que es el volumen propio de las moléculas.
* Se define b como el volumen mínimo al que se puede reducir un gas por efecto de la presión. O también, es la máxima variación de volumen al que puede estar sometido un gas.Diagramas del gas real
P=R*TV-b
V=R*TP+b
P=R*TV-b
P=R*TV-b
Corrección en presión
* Como la temperatura es la medida de la energía cinética de las moléculas, se define como Presión Cinética a aquella presión que está en función de la temperatura y es:
Pcin.=R*TV-b(2.4)
* Considérese el siguiente gas ideal: En cambio, un gas real presenta:
Por lo que:
* Basándonos en las interacciones moleculares que presenta un gas real, se define a la presión interna cono el choque de las moléculas sobre las paredes del recipiente, siendo mucho mayor esta presión en el gas ideal que enel gas real.
Pint.=-aV2 (2.5)
2.3 Ecuaciones Del Gas Real
Siendo a la constante referida a las fuerzas de interacción molecular.
P=Pcin.+Pint.(2.5.1)
P=R*TV-b + -a V2. (2.6)
P+ a V2V-b=R*T (2.7)
La Ec. 2.7 es la ecuación de Van der Waals.
El volumen molar se define como:
V=Vn(2.8)
Sustituyendo la Ec. 2.8 en la Ec. 2.7
P+ a Vn2Vn-b=R*T (2.7.1)
Se obtiene la ecuación de Van der Waals o la ecuación de estado de un gas real con n moles.P+ n2*a V2V-nb=n*R*T (2.9)
Si analizamos esta ecuación, cuando a y b son iguales a cero, la ecuación de estado del gas real se convierte en ecuación de estado de gas ideal.
Las unidades de las constantes a y b para un gas real se muestran a continuación:
a | b |
atm*L2*mol-2 | L*mol-1 |...
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