En la figura 1.17 se muestra una grafica del segundo coeficiente de virial B (T) donde se observa la pendiente de B
con respecto a la temperatura para varios gases.
La importancia de los coeficientes de viral reside en el hecho de que, a través de los métodos de mecánica estática,
la ecuación de estado de un gas real se puede desarrollar en forma de virial. L los coeficientes derivados
empíricamente se relacionan así con su contrapartes
teóricas, que son (en ultimo termino) energías potenciales
intermoleculares. En esta interpretación los segundos coeficientes de virial, por ejemplo, se deben a las
interacciones entre pares de moléculas; los otros coeficientes se deben a interacciones de orden más alto.
La ecuación de virial no es de particular utilidad a altas presiones o cerca del punto crítico porque la serie de
potencias no converge con rapidez en condiciones de interacciones de orden más alto. Asimismo, es mas difícil
proceder basándose en la teoría que en forma empírica y el cálculo de las constantes a partir de la mecánica
estadística se dificulta porque no se conocen bien las funciones potenciales y la ecuación de las integrales múltiples
que aparecen es muy difícil.
La expresión que se considera en último
término es la ecuación propuesta en 1927-1928 por los
químicos
estadounidenses James Alexander Beattia y Oscar C. Bridgeman.
1.102
Donde:
,
Y a, b, Ao, Bo y c son constantes que se determinan empíricamente. La ecuación de James Alexander Beattia y
Oscar C. Bridgeman utiliza 5 constantes además de R y es conveniente para trabajos precisos, en especial en el
intervalote altas presiones.
CONCLUSIONES
Las ecuaciones de estado se utilizan para determinar datos de equilibrios, entalpías, presiones, volúmenes, y otras
propiedades termodinámicas. La elección de la ecuación a utilizar dependerá de la precisión que se requiera y de
las condiciones de operación en las que se trabaje.
Las ecuaciones de estados cúbicas no pueden representar fielmente el comportamiento de los gases,
específicamente en la zona de dos fases, ya que sólo poseen dos constantes.
La ecuación del viral, basada en la mecánica estadística, puede representar fielmente el comportamiento. Sin
embargo, es poco utilizada en ingeniería debido a la complicación del cálculo de los coeficientes.
De las ecuaciones cúbicas, la más utilizada es la de Redlich-Kwong, la cual combina la simplicidad de una ecuación
de 2 parámetros con una alta precisión similar a la ecuación de Benedict-Weeb-Rubin de ocho parámetros.
Bibliografía
Fisicoquímica 1996. levine Ira Mc graw hill. Interamericana de España. Cuarta edición
Fisicoquímica 1998. Castellano g. fondo educativo interamericano segunda edición
http://html.rincondelvago.com/ecuaciones-de-estado-en-termodinamica.html
http://www.monografias.com/trabajos/gasesreales/gasesreales.shtml
http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/Termodinamica/PDFs/Capitulo2.pdf
Investigación desarrollada y enviada por: Luis Eduardo Vargas Aponte y Marcela
Navarro
luiseduardovargas@msn.com
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