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.

1. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y EVL A
PARTIR DE LAS ECUACIONES DE ESTADO
PRESENTADO POR:
EDUARDO GUTIERREZ

2. INDICE GENERAL
PP
Introducción
Propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones virales de estado...........................................1
Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones cúbicas de estado………………………..………..3
Propiedades de los fluidos a partir de las correlaciones de Pitzer ………………………………….…5
ELV a partir de ecuaciones cubicas de estado………………………………………………………………….6
EVL a partir de correlaciones de valor K……………………………………………………………………….….7
Nomogramas De Priester, para valores de K para hidrocarburos ligeros como funciones de P y T...8

3. INTRODUCCION
Una ecuación de estado es la relación que existe entre dos o más propiedades
termodinámica. En sistemas de un componente y de una fase, la ecuación de
estado incluirá tres propiedades, dos de las cuales pueden ser consideradas como
independientes. Aunque en principio se podrían plantear relaciones funcionales
en que intervengan tres propiedades termodinámicas cualesquiera, las
expresiones analíticas de las relaciones entre propiedades han sido limitadas casi
completamente a la presión, volumen y temperatura.
Debido a la incompleta comprensión de las interacciones intermoleculares,
especialmente en los estados líquido y sólido, han sido utilizados métodos
empíricos para desarrollar muchas de las ecuaciones de estado de uso general.
A lo largo de esta presentación, se mostrara un conjunto de ecuaciones de este
estado que permiten determinar las propiedades de los fluidos mediante
especificaciones termodinámicas.

4. Propiedades de los fluidos a partir de las
ecuaciones virales 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
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5. 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.. Los valores que se
requieren de Bij en la ecuación se pueden determinar a partir de la correlación
generalizada para los segundos coeficientes viriales, de acuerdo con la ecuación
En donde B1,B0 se dan por medio de las ecuaciones, Wij,Tij y Pcij se desprenden
de las reglas de combinación de las ecuaciones. Al diferenciar la ecuación, se
obtiene como resultado una ecuación para dBij/dT, con la cual se determinan los
valores requeridos en la ecuación.
Propiedades de los fluidos a partir de las
ecuaciones virales de estado
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6. Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones
cúbicas de estado
Como las ecuaciones de estado que son cúbicas en volúmenes molares pueden
describir el comportamiento de ambas fases líquida y de vapor de los fluidos
puros.
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 depen-
dencia de la composición, la cual de preferencia se impone por reglas de
mezclado empíricas. Para la ecuación de Redlich/Kwong.
las reglas de mezclado que se han encontrado con uso frecuente son:
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7. Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones
cúbicas de estado
Las aij son de dos tipos: los parámetros para especies puras (subíndices iguales) y
los parámetros de interacción (subíndices diferentes). Las son parámetros para
las especies puras. Un procedimiento para la evaluación de los parámetros es una
generalización de las ecuaciones.
Una vez que se han determinado a y b para las mezclas mediante las ecuaciones ,
entonces, para T y P dadas, se encuentran Z, GI{/RT y Hfí/RT por medio de las
ecuaciones se puede encontrar SR/R mediante la ecuación . El procedimiento
requiere la resolución inicial de las ecuaciones , con frecuencia mediante un
esquema iterativo, como se ha escrito en conexión con la ecuación para una fase
de gas o vapor.
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8. Las correlaciones generalizadas del tipo Pitzer proporcionan una alternativa en
cuanto al uso de una ecuación cubica de estado para cl cálculo de las propiedades
termodinámicas. No obstante, no existe base teórica para una extensión general
de estas correlaciones a las mezclas. A pesar de ello, Z, como SC da por
Depende de T,., P, y w, y a menudo se obtienen resultados aproximados con
parámetros críticos para la mezcla y una regla lineal simple de mezclado para el
factor acéntrico. Dado que rara vez se conocen los valores de las propiedades
críticas reales TC y PC para las mezclas, se hace uso de los pseudoparámetros Tpc
y Ppc determinados de nuevo por una regla lineal sencilla de mezclado.
Las correlaciones de estado correspondiente de tres parámetros sugeridas por
Pitzer es que todos los fluidos tienen el mismo valor de ω poseen el mismo valor
de “z” cuando se comparan con valores idénticos de Tr y Pr.
Propiedades de los fluidos a partir de las
correlaciones de Pitzer
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9. ELV a partir de ecuaciones
cubicas de estado
Se ha demostrado que las fases a las mismas T y P están en equilibrio cuando
la fugacidad de cada especie es la misma en todas las fases. Para EVL, este
requerimiento se escribe
Una forma alternativa de la ecuación es el resultado de la introducción del
coeficiente de fugacidad, como se define mediante la ecuación
Para el caso especial de las especies puras i, se convierte en:
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10. Debido a la funcionalidad compleja de los valores K, los cálculos del EVL
requieren, en general, procedimientos iterativos adecuados sólo para una
resolución en computadora. No obstante, en el caso de mezclas de
hidrocarburos ligeros, en las cuales los campos de fuerza molecular son
relativamente poco complicados, se puede suponer como una aproximación
razonable que ambas fases, liquida y de vapor, son soluciones ideales. La
ecuación muestra que Øld =Ø y la suposición de las soluciones ideales reduce
la ecuación.
en donde Vl es el volumen molar de la especie pura i como un liquido
saturado. Así, el valor K está dado por
EVL a partir de correlaciones de valor K
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11. Nomogramas De Priester, para valores de K para
hidrocarburos ligeros como funciones de P y T
Uno de los métodos más sencillo de resolución de
problemas de equilibrio de fases, es donde se
determina la constante de equilibrio por el
Nomograma de De Priester. Esta correlación, permite
contar con efectos promedios de composiciones, pero
la base esencial es la ley de Raoult. La leyde Raoult
expresa los valores de K, como funciones
simplemente de T y P independientes de las
composiciones de las fases vapor y líquido.
Cuando las suposiciones que sirven de fundamento a
la ley de Raoult son apropiadas, permite que los
valores de K se calculen y correlacionen como
funciones de T yP. Para mezclas de hidrocarburos
ligeros y de otras moléculas simples, en lasque los
campos de fuerza moleculares no son complicados,
las correlaciones de esta clase tienen validez
aproximada. La Fig. 4.7 y 4.8, muestra un nomograma
para valores de K de hidrocarburos ligeros como
funciones de P y T

12. GRACIAS…