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.

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