LIBRO FUGACIDAD
Páginas: 25 (6167 palabras)
Publicado: 29 de julio de 2015
FUGACIDAD
JOHN MIGUEL CAYACHOA MANRIQUE
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
BUCARAMANGA
2015
FUGACIDAD
JOHN MIGUEL CAYACHOA MANRIQUE
TRABAJO PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO
ING. JULIO CESAR PÉREZ ANGULO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
BUCARAMANGA
2015
2 CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
5
1. CONCEPTOS
6
1.1 POTENCIAL QUÍMICO
6
1.2 ENERGÍA LIBRE DE GIBBS
6
1.3 FACTOR DE COMPRESIBILIDAD
7
1.4 FUGACIDAD
7
1.5 ACTIVIDAD TERMODINÁMICA
9
2. DIMENSIONES DE FUGACIDAD
9
3. COEFICIENTE DE FUGACIDAD
9
4. FORMULA GENERAL DE FUGACIDAD
10
5. ECUACIÓN DE VAN DER WAALS-COEFICIENTE DE FUGACIDAD
12
5.1 GRÁFICA DE COEFICIENTE DE FUGACIDAD DE UNGAS DE VAN
DER WAALS
13
5.2 EJEMPLO1
14
5.3 EJEMPLO2
15
6. ECUACIÓN DE PENG-ROBINSON-COEFICIENTE DE FUGACIDAD
16
7. ECUACIÓN DE REDLICH KWONG(RK)-COEFICIENTE DE FUGACIDAD 17
8. MODELO GRÁFICO PARA DETERMINAR EL FACTOR DE
COMPRESIBILIDAD GENERALIZADOS PARA GASES PUROS
17
9. FUGACIDAD DE UN COMPONENTE PURO
18
9.1 ECUACIÓN VIRIAL TRUNCADA EN EL 2do COEFICIENTE(PITER
CURL)
18
9.2 ECUACIÓN DEPIZTER
19
10. FUGACIDAD EN FASE LÍQUIDA
21
10.1 ECUACIÓN DE RAQUET
22
10.2 EJEMPLO 3
22
11. FUGACIDAD DE UN COMPONENTE EN UNA MEZCLA Y FUGACIDAD DE LA
MEZCLA
24
3
11.1 EJEMPLO 4
25
12. FUGACIDAD Y COEFICIENTE DE FUGACIDAD DE UN COMPONENTE EN
SOLUCIÓN
27
13.EJERCICIOS
29
CONCLUSIONES
33
BIBLIOGRAFÍA
34
4
INTRODUCCIÓN
La fugacidad es importante estudiarla porque nos permiteconocer y evitar
problemas cuando se trabajan con fluidos. Esto reduce económicos a futuro, lo
cual es viable para una empresa. Además el análisis de este, nos permite
conocer el impacto ambiental y optimizar tiempo cuando se manejen fluidos.
El gas ideal es un modelo teórico que posee el comportamiento que tendría una
sustancia gaseosa en condiciones límite de presión. Sin embargo, está un pocodistante de los comportamiento que se dan en la vida diaria, por ende es
importante formalizar matemáticamente estas situaciones. Esto se hace con el
fin de sintetizar el comportamiento de físico-químico en un gas real con base en
la fugacidad. Pero además se tendrá en cuenta cuando se trata de una mezcla
de gases, con el fin de determinar su tendencia a escapar (Fugacidad).
Para entender algunascuestiones en el tratamiento termodinámico de las
soluciones hay que definir funciones de particular importancia, como son la
fugacidad, el coeficiente de fugacidad y la actividad. El principal interés de estas
variables es la posibilidad de expresar la entalpia libre de Gibbs (y por tanto las
condiciones de equilibrio de fases y equilibrio químico) en función de variables
termodinámicas del gas, nosolo cuando éste es ideal, sino para cualquier gas
real.[1]
[1]
.Sandra Godoy, Nestor Rodriguez. Nicolás Scenna: Propiedades Termodinámicas de
Equilibrio:
[en
línea].
Disponible
en:
5
1. CONCEPTOS
1.1 POTENCIAL QUÍMICO
En termodinámica, el potencial químico, también conocida comoenergía libre
molar parcial, es una forma de energía potencial que puede ser absorbido o
liberado durante una reacción química. También puede cambiarse durante una
transición de fase. El potencial químico de una especie en la mezcla puede ser
definida como la pendiente de la energía libre del sistema con respecto a un
cambio en el número de moles de sólo esa especie. Por lo tanto, es la derivadaparcial de la energía libre con respecto a la cantidad de las especies, las
concentraciones de las demás especies permanecen constantes, y a
temperatura constante. Cuando la presión es constante, el potencial químico es
la energía libre de Gibbs molar parcial. En el equilibrio químico o en equilibrio de
fase la suma total de los potenciales químicos es cero, como la energía libre está
en un mínimo....
JOHN MIGUEL CAYACHOA MANRIQUE
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
BUCARAMANGA
2015
FUGACIDAD
JOHN MIGUEL CAYACHOA MANRIQUE
TRABAJO PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO
ING. JULIO CESAR PÉREZ ANGULO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
BUCARAMANGA
2015
2 CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
5
1. CONCEPTOS
6
1.1 POTENCIAL QUÍMICO
6
1.2 ENERGÍA LIBRE DE GIBBS
6
1.3 FACTOR DE COMPRESIBILIDAD
7
1.4 FUGACIDAD
7
1.5 ACTIVIDAD TERMODINÁMICA
9
2. DIMENSIONES DE FUGACIDAD
9
3. COEFICIENTE DE FUGACIDAD
9
4. FORMULA GENERAL DE FUGACIDAD
10
5. ECUACIÓN DE VAN DER WAALS-COEFICIENTE DE FUGACIDAD
12
5.1 GRÁFICA DE COEFICIENTE DE FUGACIDAD DE UNGAS DE VAN
DER WAALS
13
5.2 EJEMPLO1
14
5.3 EJEMPLO2
15
6. ECUACIÓN DE PENG-ROBINSON-COEFICIENTE DE FUGACIDAD
16
7. ECUACIÓN DE REDLICH KWONG(RK)-COEFICIENTE DE FUGACIDAD 17
8. MODELO GRÁFICO PARA DETERMINAR EL FACTOR DE
COMPRESIBILIDAD GENERALIZADOS PARA GASES PUROS
17
9. FUGACIDAD DE UN COMPONENTE PURO
18
9.1 ECUACIÓN VIRIAL TRUNCADA EN EL 2do COEFICIENTE(PITER
CURL)
18
9.2 ECUACIÓN DEPIZTER
19
10. FUGACIDAD EN FASE LÍQUIDA
21
10.1 ECUACIÓN DE RAQUET
22
10.2 EJEMPLO 3
22
11. FUGACIDAD DE UN COMPONENTE EN UNA MEZCLA Y FUGACIDAD DE LA
MEZCLA
24
3
11.1 EJEMPLO 4
25
12. FUGACIDAD Y COEFICIENTE DE FUGACIDAD DE UN COMPONENTE EN
SOLUCIÓN
27
13.EJERCICIOS
29
CONCLUSIONES
33
BIBLIOGRAFÍA
34
4
INTRODUCCIÓN
La fugacidad es importante estudiarla porque nos permiteconocer y evitar
problemas cuando se trabajan con fluidos. Esto reduce económicos a futuro, lo
cual es viable para una empresa. Además el análisis de este, nos permite
conocer el impacto ambiental y optimizar tiempo cuando se manejen fluidos.
El gas ideal es un modelo teórico que posee el comportamiento que tendría una
sustancia gaseosa en condiciones límite de presión. Sin embargo, está un pocodistante de los comportamiento que se dan en la vida diaria, por ende es
importante formalizar matemáticamente estas situaciones. Esto se hace con el
fin de sintetizar el comportamiento de físico-químico en un gas real con base en
la fugacidad. Pero además se tendrá en cuenta cuando se trata de una mezcla
de gases, con el fin de determinar su tendencia a escapar (Fugacidad).
Para entender algunascuestiones en el tratamiento termodinámico de las
soluciones hay que definir funciones de particular importancia, como son la
fugacidad, el coeficiente de fugacidad y la actividad. El principal interés de estas
variables es la posibilidad de expresar la entalpia libre de Gibbs (y por tanto las
condiciones de equilibrio de fases y equilibrio químico) en función de variables
termodinámicas del gas, nosolo cuando éste es ideal, sino para cualquier gas
real.[1]
[1]
.Sandra Godoy, Nestor Rodriguez. Nicolás Scenna: Propiedades Termodinámicas de
Equilibrio:
[en
línea].
Disponible
en:
5
1. CONCEPTOS
1.1 POTENCIAL QUÍMICO
En termodinámica, el potencial químico, también conocida comoenergía libre
molar parcial, es una forma de energía potencial que puede ser absorbido o
liberado durante una reacción química. También puede cambiarse durante una
transición de fase. El potencial químico de una especie en la mezcla puede ser
definida como la pendiente de la energía libre del sistema con respecto a un
cambio en el número de moles de sólo esa especie. Por lo tanto, es la derivadaparcial de la energía libre con respecto a la cantidad de las especies, las
concentraciones de las demás especies permanecen constantes, y a
temperatura constante. Cuando la presión es constante, el potencial químico es
la energía libre de Gibbs molar parcial. En el equilibrio químico o en equilibrio de
fase la suma total de los potenciales químicos es cero, como la energía libre está
en un mínimo....
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