FACTOR DE COMPRESIBILIDAD

FACTOR DE COMPRESIBILIDAD

Factores de compresibilidad de algunos gases a 0 CFactores de compresibilidad del metano a varias temperaturasPRINCIPIO DE LOS ESTADOS CORRESPONDIENTESCORRELACIN DE DATOS EXPERIMENTALES EN UN DIAGRAMA GENERALIZADO DE Z

En el lmite de Pr tendiendo a cero, el valor de Z tiende a uno para todos lo valores de la temperatura reducida. Cuando Pr0.05 se puede utilizar el modelo de gas ideal con un error inferior al 5%.Para Tr > 2.5, el valor de Z es mayor que la unidad para todas las presiones. En estas circunstancias, el volumen real es siempre mayor que el volumen de gas ideal a la misma presin y temperatura.

CARACTERSTICAS GENERALES DE LOS DIAGRAMAS ZPara Tr2.5, las isotermas reducidas presentan un mnimo a presiones reducidas relativamente bajas. En esta zona el volumen real es menor que el volumen del gas ideal y es importante la desviacin del comportamiento de gas ideal.

Cuando Pr>10, la desviacin del comportamiento de gas ideal puede alcanzar varios cientos por ciento.

NOTA: Experimentalmente se encuentra que la correlacin de los gases de hidrgeno, helio y nen en un diagrama de compresibilidad generalizado no es muy buena.

DIAGRAMA GENERALIZADO DEZ : HIDRGENO, HELIO Y NENEjemplo: Determnese el volumen especfico del vapor sobrecalentado de agua en m3/kg, a 200 bar y 520C, utilizando (a) la ecuacin de estado de gas ideal, (b) el principio de los estados correspondientes, y (c) el valor experimental de la tabla de vapor sobrecalentado.Solucin:Datos. Vapor de agua a 200 bar y 520C.Incgnitas. Volumen especfico en m3/kg (a) ecuacin de estado de gas ideal, (b) diagrama de Z, y (c) tabla de vapor sobrecalentado

TABLA A.14DIAGRAMA GENERALIZADO DEL FACTOR DE COMPRESIBLIDADFACTOR ACNTRICO.-CORRELACIONES GENERALIZADASPitzer comprob que todos los datos de presin de vapor de fluidos simples, Ar, Kr, Xe, estaban contenidos sobre la misma lnea en el diagrama (log psatr , 1T) y que dicha lnea pasaba por el punto P definido por:log psatr = -1 ; Tr = 0,7

El teorema de estados correspondientes con tres parmetros indica que todos los fluidos que tienen el mismo valor de w, poseen el mismo valor de Z cuando se comparan a las mismas Tr y pr.

Por lo tanto:La correlacin para Z desarrollada por Pitzer es de la forma:

Z = Z0 + w Z1donde Z1 y Z0 son funciones complejas tanto de Tr como de pr. La ecuacin:Z = Z0 + w Z1es una relacin lineal simple entre Z y w para valores dados de Tr y pr.

Correlaciones de Pitzer para el factor de compresibilidadCuando, w = 0, (fluidos simples), el segundo trmino desaparece y Z0 se hace igual a Z, de donde se deduce que una correlacin generalizada para Z como funcin de Tr y pr obtenida con datos del argn, criptn y xenn, conduce a la relacin:Z0 = f0(Tr,pr)Proporcionando una correlacin de estados correspondientes, completa para Z, con dos parmetros.

Los datos experimentales de Z para fluidos no simples, representados en funcin de w,a Tr y pr constantes, dan lneas rectas, cuyas pendientes conducen a los valores de Z1, a partir de los cuales se construye la funcin generalizada, Z1 = f1(Tr,pr), y cuyos resultados se presentan en la Fig.

Correlaciones de Pitzer para el segundo coeficiente virialEjemplo: