Termo22
- 1. República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Instituto Politécnico Santiago Mariño Núcleo: Maracaibo PROPIEDADES TERMODINAMICAS Y EVL A PARTIR DE ECUACIONES DE ESTADO Integrante Alfredo Amaya C.I: 20864621
- 2. Esquema • Propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones viriales de estado • Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones cubicas de estado • Propiedades de los fluidos a partir de las correlaciones de Pitzer • EVL a partir de ecuaciones cubicas de estado. • Nomogramas DePriester, para valores de K para hidrocarburos ligeros como funciones de P y T
- 3. Introduccion • La termodinámica ofrece un aparato formal aplicable únicamente a estados de equilibrio, definidos como aquel estado hacia «el que todo sistema tiende a evolucionar y caracterizado porque en el mismo todas las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no por influencias externas previamente aplicadas». Tales estados terminales de equilibrio son, por definición, independientes del tiempo, y todo el aparato formal de la termodinámica –todas las leyes y variables termodinámicas– se definen de tal modo que podría decirse que un sistema está en equilibrio si sus propiedades pueden describirse consistentemente empleando la teoría termodinámica
- 4. Propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones viriales de estado • Las ecuaciones de estado proporcionan descripciones concisas del comportamiento PVT de los fluidos puros. La única ecuación de estado utilizada extensamente es la ecuación virial de dos términos • Z:1+BP/RT adecuada para gases a presiones hasta de varios bars. En forma reducida, para gases puros, esta ecuación lleva a las correlaciones generalizadas para Z. Cuando se amplía a mezclas de gases, produce una expresión general para Φ, la cual es útil para cálculos de EVL a bajas presiones.
- 5. • La aplicación de estas ecuaciones a las mezclas requieren que los parámetros de la ecuación de estado se expresen como funciones de la composición. No hay una teoría exacta semejante a la de las ecuaciones viriales que prescriba esta dependencia de la composición, la cual de preferencia se impone por reglas de mezclado empíricas. Para la ecuación de Redlich/Kwong, • P:RT/V-b-a/TV(V+b) • las reglas de mezclado que se han encontrado con uso frecuente son: con Las a, son de dos tipos: los parámetros para especies puras (subíndices iguales) y los parámetros de interacción (subíndices diferentes). Las bi son parámetros para las especies puras. Una vez que se han determinado a y b para las mezclas mediante las ecuaciones, entonces, para T y P dadas, se encuentran Z, G’/RT y H’IRT por medio de las ecuaciones a la y S’/R.
- 6. Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones cubicas de estado • La ecuación de Van der Waals:es una ecuación que generaliza la ecuación de los gases ideales, haciendo entrar en consideración tanto el volumen finito de las moléculas de gas como otros efectos que afectan al término de presiones. Tiene la forma: • (P+a/V2)(V-b):RT • Nótese que ν es el volumen molar. En esta expresión, a, b y R son constantes que dependen de la sustancia en cuestión. Pueden calcularse a partir de las propiedades críticas de este modo: De la gráfica Pv, podemos observar que el punto crítico (para cada compuesto).
- 7. • • Ecuaciones de Estado: Gases Reales - Ecuación de Van der Waals Isotermas de Van der Waals Gas real, ideal y de Van der Waals No cabe esperar que esta ecuación describa las variaciones de P y V de todos los gases reales de una manera precisa, aunque “reproduce” algunas de sus variaciones esenciales. Van der Waals (normalizado a los parámetros críticos) CO2 IDEAL
- 8. Propiedades de los fluidos a partir de las correlaciones de Pitzer
- 9. EVL a partir de ecuaciones cubicas de estado. • Las ecuaciones de estado escritas para mezclas de fluidos son exactamente las mismas que las ecuaciones de estado presentadas, para fluidos puros. La información adicional necesaria para la aplicación a mezclas es la dependencia en función de la composición de los parámetros. Para las ecuaciones viriales, que se aplican sólo a los gases, esta dependencia está dada por ecuaciones exactas provenientes de la mecánica estadística. La expresión para B, el segundo coeficiente vinal, es: Como se dispone de métodos generalizados para la evaluación de las Bij. Para una mezcla binaria, la ecuación Como se a explicado las propiedades residuales se calculan fácilmente a partir de ecuaciones de estado. Según la ecuación aplicable a los fluidos de composición constante. Cuando el factor de compresibilidad está dado por la ecuación virial de dos términos: se tengan los datos suficientes para evaluar B y dB/dT
- 11. Nomogramas DePriester, para valores de K para hidrocarburos ligeros como funciones de P y T • Uno de los métodos mas sencillos de resolución de problemas de equilibrios de fases, es donde se determina la contante de equilibrio por el nomograma depritester. • Esta correlacion permite contar con efectos promedios de composiciones pero la base esencial es la ley de raoult.la ley raoult expresa los valores de k como funciones de t y p independientes de las composiciones de las fases de vapor liquido.
- 12. • Para resolver los ejercicios de nomograma depriester es necesario que recordemos las condiciones de punto de burbuja y rocio la contante es: • Ki:yi/xi
- 13. Conclusion • Como ciencia fenomenológica, la termodinámica no se ocupa de ofrecer una interpretación física de sus magnitudes. La primera de ellas, la energía interna, se acepta como una manifestación macroscópica de las leyes de conservación de la energía a nivel microscópico, que permite caracterizar el estado energético del sistema macroscópico • Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas reaccionan a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de ramas de la ciencia y de la ingeniería, tales como motores, cambios de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros.
- 14. • GRACIAS