Lavoratorio Virtual

1. INTRODUCCIÓN
El factor de compresibilidad Z, es un factor de corrección, que se introduce en la ecuación de estado de gas ideal para modelar el comportamiento de los gases reales, los cuales se pueden comportar como gases ideales para condiciones de baja presión y alta temperatura, tomando como referencia los valores del punto crítico, es decir, si la temperatura es mucho más alta que la delpunto crítico, el gas puede tomarse como ideal, y si la presión es mucho más baja que la del punto crítico el gas también se puede tomar como ideal. A lo largo de los experimentos veremos cómo afecta este factor respecto a nuestro gas indicado (en mi caso el etano) y otros 5 gases y también veremos el comportamiento ideal de los gases reales. Además de observarlos gráficamente.

2. RESULTADOS YDISCUSIÓN
PROBLEMA 1: Para un gas cualquiera visualiza la escala del eje de presión en el mayor rango posible llevando Pmax a su valor más alto (fíjate en que no estás alterando la presión, solamente la escala que visualizas en el eje X) y calienta el sistema hasta una temperatura ligeramente por encima de Tc , después hasta un segundo valor igual a 2 Tc y finalmente hasta un valorcorrespondiente a la máxima temperatura posible. Describe cómo varía z con P a estas tres temperaturas. Pmax=410bar  Tºc=305.32K





Tº=350K: Se observa que si aumentamos la presión, provoca una disminución de z pero al no ser muy próximo a 1 se observa una gran dependencia no lineal de la presión respecto de z Tº=2*Tºc=610K: Con un aumneto de la presión observamos que se produce como en latemperatura anterior una disminución de z pero como esta es menor y rondan sobre el valor 1 tienen dependencia pero mucho menor que a 350K. Podemos comprobar que los datos obtenidos son correctos porque el error relativo es menor a 1. Tmax=3000K: En este caso si aumentamos la temperatura, observamos que también se produce un aumento de z con valores superiores a 1, esto nos indica que si hay unadependencia pero es lineal. También podemos saber que son correctos los datos, ya que el error relativo son menores a 1 y muy pequeños.

PROBLEMA 2: Ahora restringe la escala de presión hasta un valor que permita visualizar mejor aquellos datos para los que la densidad relativa es menor que 1 y mueve el cursor de la curva verde (la de z) para leer un mínimo de 10 pares de puntos (P, z). Toma nota de estospuntos, abre una hoja de Excel y realiza una

representación gráfica incluyendo las tres temperaturas que has seleccionado en el mismo gráfico. ¿Qué puedes deducir de las dependencias que observas? 
P 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Tº=350K
z 0,938 0,907 0,877 0,833 0,786 0,742 0,680 0,615 0,488 0,327
60 50 40 30 20 10 0 0

Pmax:100bar

T=350K

T=350K

0,2

0,4

0,6

0,81


P

T=610K
z 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 0,978 0,959 0,942 0,926 0,916 0,911 0,911 0,916 0,926 0,942
300 250 200 150 100 50 0 0,9

Pmax=300bar

T=610K

T=610K

0,92

0,94

0,96

0,98

1


P

T=3000K
z 50 76 100 125 150 175 200 225 250 300 0,991 0,987 0,982 0,978 0,973 0,969 0,964 0,960 0,955 0,945
400 300 200 100 0 0,94

Pmax=300

T=3000K

T=3000K0,96

0,98

1

Se puede observar gráficamente las dependencias explicadas en el apartado 1, se ve como para una T=350K se ve una dependencia muy grande no lineal(formando una parábola), para una T=610K se observa que la dependencia es mucho menor(formando un mínimo) y finalmente para temperaturas muy elevadas T=3000K se ve una dependencia completamente lineal (creando una pendiente).PROBLEMA 3: Explica qué es la temperatura de Boyle y la importancia de conocer su valor para cada gas. En este apartado vamos a obtener el valor de TB de forma gráfica para el gas seleccionado. Para ello es necesario ir variando la temperatura aplicada al gas hasta que se cumpla la condición que permite obtener el valor buscado. Con el fin de alcanzar una mayor precisión, será útil acotar de la...