El documento describe el principio de los estados correspondientes de van der Waals, el cual establece que todos los fluidos exhiben un factor de compresibilidad similar (Z) a una misma presión y temperatura reducidas. Explica cómo calcular la presión y temperatura reducidas y presenta diagramas de Z para diferentes rangos de presión reducida. Como ejemplo, calcula el volumen específico del vapor de agua sobrecalentado usando la ecuación de gas ideal, el principio de estados correspondientes y valores experimentales.

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO
Principio de los
Estados
Correspondientes
Termodinámica
Erik Alonso Orozco Valles

2. Fue establecido por van der Waals en
1873 e indica que todos
los fluidos, cuando se comparan con la
misma temperatura reducida y presión
reducida, tienen aproximadamente
idéntico factor de compresibilidad y se
desvían del comportamiento de gas
ideal en, mas o menos, el mismo grado.

3. El principio postula que el factor de
compresibilidad Z es aproximadamente el
mismo para todos los gases cuando éstos
tienen la misma presión y temperatura
reducidas.

4. Presión reducida
Se define como
la presión actual ρ dividida entre
la presión crítica Pc

5. Temperatura reducida
Se define como la temperatura actual
dividida la temperatura crítica:

6. DIAGRAMA GENERALIZADO DE Z,
Pr<1

7. DIAGRAMA GENERALIZADO
DE Z, Pr<,=10

8. DIAGRAMA GENERALIZADO
DE Z, 10<=Pr<40

9. Ejemplo:
Determínese el volumen específico
del vapor de agua sobrecalentado en
m/kg, a 200 bar y 520°C, utilizando:
(a) la ecuación de estado de gas ideal
(b) el principio de los estados
correspondientes, y
(c) el valor experimental de la tabla de
vapor sobrecalentado.

11. Como Identificar Z

12. Cálculo del error relativo porcentual del volumen
específico cuando se compara con el valor de la
Tabla A.14 (valor experimental) del libro de Wark
(a) Haciendo uso de la ecuación de estado de gas
ideal.
(b) Haciendo uso del diagrama de Z.