Teoria ecuacion de van de waals

ECUACIONES DE ESTADO |
 Si bien uno de los objetivos perseguidos en la formulación de una ecuación de estado es la de su validez general, el compromiso entre su sencillez analítica y su universalidad resulta difícil de satisfacer. También se hace necesario buscar una solución de compromiso respecto a la precisión en las diferentes zonas (equilibrio de fases, zona de líquido, etc.). Lacomplejidad del comportamiento PVT de una sustancia pura sugiere la dificultad de su descripción mediante una ecuación. Sin embargo, para la región gaseosa, a menudo es suficiente el empleo de ecuaciones relativamente sencillas como las que se describen a continuación, y que son las más utilizadas:  | Ecuaciones del virial |
| Gas ideal |
| Van der Waals |
| Redlich-Kwong |
| Soave yPeng-Robinson |
| Benedict-Webb-Rubin |
| Otras |
 ECUACIONES DEL VIRIALPara una isoterma como T1, a partir de la figura 4 se nota que P aumenta a medida que V disminuye. Por tanto el producto PV para una gas o vapor debe ser mucho más constante que cualquiera de sus miembros, por lo que debe ser más fácil representarlo. Por ejemplo, el producto PV a lo largo de una isoterma puede expresarse por undesarrollo en serie de potencias en P: PV=a +bP+cP2+... [1] Si se establece b=aB’, c=aC’, etc, la ecuación anterior se convierte en PV= a (1+B’P + C’P2 + D’P3 + …) [2] donde a,B’,C’, etc son constantes para una temperatura y especie química dadas. En principio, el miembro derecho de la ecuación anterior es una serie infinita. Sin embargo, en la práctica se emplea un número finito de términos. Dehecho, los datos PVT muestran que a presiones bajas el truncamiento de la serie después de los dos primeros términos proporciona resultados satisfactorios. En general, entre más grande es el intervalo de presión considerado, el número de términos necesarios aumenta. Con el establecimiento de una escala de temperaturas de gas ideal, la constante a de la ecuación [1] puede reemplazarse por RT. Portanto, laecuación [1] se convierte en:  donde el cociente adimensional PV/RT recibe el nombre de factor de compresibilidad y se le da el símbolo Z. Este factor proporciona una idea de la discrepancia entre un gas perfecto y un gas real. Una expresión alternativa para Z, también de uso común, es  [3] Las dos ecuaciones anteriores se conocen como desarrollos viriales, y los parámetros B’,C’,D’,etc., yB,C,D, etc., reciben el nombre de coeficientes viriales. GAS IDEAL Puesto que los términos B/V, C/V2, etc del desarrollo virial (ecuación [3]) aparecen al tomar en cuenta las interacciones moleculares, los coeficientes viriales B,C, etc. serán cero si estas interacciones no existen. Con esto, el desarrollo virial se reduce a:Z=1    o   PV=RT De la regla de las fases se sabe que la energía internade un gas real es una función de la presión y la temperatura. Esta dependencia con la presión aparece como resultado de las fuerzas entre las moléculas. Si estas fuerzas no existieran, entonces no se necesitaría energía alguna para alterar la distancia intermolecular promedio y, por consiguiente, no se requeriría energía para originar cambios de volumen y presión en un gas a temperatura constante.Por tanto, se concluye que en ausencia de interacciones moleculares, la energía interna del gas depende exclusivamente de la temperatura. Estas consideraciones conducen a la definición de un gas ideal como aquel cuyo comportamiento macroscópico está caracterizado por:  | La ecuación de estado. |
   | Una energía interna que es función únicamente de la temperatura y que, como consecuencia tieneuna capacidad calorífica Cv que también depende exclusivamente de la temperatura. |
 VAN DER WAALS La primera ecuación cúbica de estado práctica fue propuesta por J.D. Van der Waals en 1873:  En esta ecuación, a y b son constantes positivas; cuando son cero, lo que se obtiene es la ecuación del gas ideal. Dados los valores de  a y b para un fluido en particular, puede calcularse P como una...