Ecuaciones de estado
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Este documento describe ecuaciones de estado, las cuales relacionan variables termodinámicas como presión, volumen y temperatura para sistemas en equilibrio. Explica la ecuación de Van der Waals, la cual corrige el modelo del gas ideal, y menciona otras ecuaciones como Redlich-Kwong y Benedict-Webb-Rubin. Finalmente, destaca aplicaciones de las ecuaciones de estado en química, ingeniería y modelado de sistemas físicos.
![EJERCICIO
Usando la ecuación de van der Waals calcule el volumen que
ocuparían 1.5 moles de a 105 °C y 0.750 atm.
Suponga que dm atm mol y dm mol
Solución: De la ecuación de van der Waals
sustituimos los valores referidos en el problema
donde [dm atm mol K ].](https://image.slidesharecdn.com/ecuacionesdeestado-140411183738-phpapp01/85/Ecuaciones-de-estado-17-320.jpg)
Ecuaciones de estado
- 1. ECUACIONES DE ESTADO JUAN CARLOS LOAIZA VARGAS 20112015069 DANIEL FELIPE NIÑO SANABRIA 20121015079 SERGIO BERNAL ROMERO 20121015078 REINEL ANDRÉS ANGULO GALINDO 20122015059
- 2. ECUACIONES DE ESTADO Son ecuaciones que relacionan, para un sistema en equilibrio termodinámico, las variables de estado que lo describen. Tiene la forma general: No existe una única ecuación de estado que describa el comportamiento de todas las sustancias para todas las condiciones de presión y temperatura.
- 3. ALGUNAS ECUACIONES DE ESTADO ECUACIÓN DEL GAS IDEAL : P V = n RT ECUACIÓN DE VAN DER WAALS ECUACIÓN DE REDLICH-KWONG ECUACIÓN DE BERTHELOT ECUACIÓN DE DIETERICI ECUACIÓN DE PENG-ROBINSON ECUACIÓN DE BEATTIE-BRIDGEMAN ECUACIÓN DE BENEDICT-WEEB-RUBIN ENTRE OTRAS.
- 4. ECUACIÓN DE VAN DER WAALS Johannes D. van der Waals en 1873 propuso una modificación de la ley de gas ideal, corrige las dos peores suposiciones de la ecuación el gas ideal: tamaño molecular infinitesimal y ausencia de fuerzas intermoleculares. Las constantes a provee una corrección para las fuerzas intermoleculares y b es una corrección para el tamaño molecular finito y su valor es el volumen de una mol de átomos o moléculas.
- 5. ECUACIÓN DE VAN DER WAALS p es la presión del fluido V es el volumen total del recipiente en que se encuentra el fluido a mide la atracción entre las partículas b es el volumen disponible de un mol de partículas n es el número de moles R es la constante universal de los gases ideales T es la temperatura, en kelvin
- 6. CURVAS ISOTERMICAS VAN DER WAALS
- 7. VALORES PARA a Y b EN S.I
- 8. ECUACION DE BENEDICT-WEBB- RUBIN Esta ecuación presenta ocho constantes y por lo tanto representa mucho mejor el comportamiento de los fluidos que otras ecuaciones. La expresión para esta ecuación es: donde son todas constantes para un fluido dado.
- 9. Aplicaciones ecuaciones de estado Las ecuaciones de estado tienen innumerables aplicaciones, entre ellas es muy destacado el papel que juega en la química en especial en la estequiometria
- 10. Aplicaciones ecuaciones de estado Las ecuaciones de estado son útiles para describir las propiedades de los fluidos, mezclas y gases, prediciendo su estado y la gran mayoría de características especificas, conteniendo las mas importantes.
- 11. Aplicaciones ecuaciones de estado Una de las ecuaciones de estado más simples para este propósito es la ecuación de estado del gas ideal, que es aproximable al comportamiento de los gases a bajas presiones y temperaturas mayores a la temperatura crítica
- 12. Aplicaciones ecuaciones de estado Entre las ecuaciones de estado más empleadas sobresalen las ecuaciones cúbicas de estado. De ellas, las más conocidas y utilizadas son la ecuación de Peng-Robinson (PR) y la ecuación de Redlich- Kwong- Soave(RKS). Hasta ahora no se ha encontrado ninguna ecuación de estado que prediga correctamente el comportamiento de todas las sustancias en todas las condiciones
- 13. Aplicaciones ecuaciones de estado Además de predecir el comportamiento de gases y líquidos, también hay ecuaciones de estado que predicen el volumen de los sólidos, incluyendo la transición de los sólidos entre los diferentes estados cristalinos. Hay ecuaciones que modelan el interior de las estrellas.
- 14. usos Física Ingeniería de los materiales Instrumentación Creación y desarrollo de procesos industriales Optimización
- 15. Exactitud Aunque abecés pierdan un poco de credibilidad algunas ecuaciones temperaturas y presiones extremas, contienen un grado de exactitud elevado de hay su confiabilidad.
- 16. Ejemplos Calculo de materia prima a utilizar. Creación de maquinaria y precauciones que se deben tomar a la hora de tratar un material. Conocimiento de diferentes alternativas a tomar entre varios productos. Aumento de la calidad. Creación de estrategias competitivas a partir de las propiedades especificas de un producto.
- 17. EJERCICIO Usando la ecuación de van der Waals calcule el volumen que ocuparían 1.5 moles de a 105 °C y 0.750 atm. Suponga que dm atm mol y dm mol Solución: De la ecuación de van der Waals sustituimos los valores referidos en el problema donde [dm atm mol K ].
- 18. EJERCICIO Para el argón las constantes de van der Waals son a=1.363 L atm mol y b =0.03219 L mol . Elaborar la gráfica P vs V a 50 K, 75 K, 100 K, 150 K y 200 K para 2 moles de argón en el intervalo de volúmenes de 0.060 L a 0.2 L usando la ecuación de van der Waals.
- 19. EJERCICIO
- 20. GRACIAS