RESUMEN En la practica “Compresibilidad isotermica”, se utiliza el equipo BoyleMendez para determinar el comportamiento de la compresibilidad isotérmica, volumen residual, factor de compresibilidad, fugacidad y coeficiente de fugacidad en funcin de la presin del aire! "s# "s# como de la comparacin de las variaciones del volumen molar en funcin del aumento de presin del aire como gas real con los valores obtenidos de $an $an der %aals, &edlic'-()ong y gas ideal* asumiendo el sistema isotérmico! +e sometio sometio el gas a diez aumentos de presin presin en los cuales se midio el volumen volumen para generar una grafica de volumen molar en funcin de la presin * a partir de la linealizacin de esta grfica se obtuvo un modelo matemtico! Este modelo fue sometido a una diferenciacin parcial del volumen molar con respecto a la presion* el dato obtenido fue multiplicado por el negativo del inverso de cada dato de volu volume men n mola molar, r, para para as# as# obten obtener er los los datos datos numé numéri rico cos s de la comp compres resib ibil ilid idad ad isotermica! El volumen residual es el resultado de la diferencia entre los valores de volu volume men n real real e idea ideal! l! el fact factor or de comp compres resib ibil ilid idad ad se obtu obtuvo vo medi mediant ante e la correlacion de ee. /esler! El coeficiente de fugacidad se obtuvo a través de la ecuacin de potencial qu#mico, despe0ando para el coeficiente de fugacidad y realizando un anlisis integral! El coeficiente de fugacidad por la presin da como resultado resultado la fugacidad! fugacidad! 1ara la grafica grafica comprativa vm 2 1 del aire se determino el vm con las ecuaciones del gas ideal, van der %aals y redlic' /)ong! 3e acuerdo con los resultados en las grficas, se determin que la compresibilidad isotérmica, volumen residual, factor de compresibilidad, fugacidad y coeficiente de fugacidad tienen un comportamiento ascendente al aumentar la presin, por el contrario de los vol4menes molares real, gas ideal, $an der %aals y &edlic'-()ong, cuya tendencia fue a disminuir conforme se aumentaba la presin! El anlisis estad#stico refle0 que e5iste un efecto significativo de la presin sobre la compresibilidad isotérmica! 6 que a compresibilidad isotérmica, volumen residual,volumen molar, factor de compresibilidad, fugacidad y coeficiente de fugacidad n o presentan una relacin lineal respecto a la presin!
El análisis de error determinó que el instrumento que mayor error aportó a la práctica fue el volumen del aire contenido en el equipo Boyle-Méndez. El experimento fue realizado en la Campus central de la Universidad de an Carlos de !uatemala" a una temperatura te mperatura am#iente de $%&C y una presión atmosférica de '.()atm.
*+CU+, *E EU/01*2
En la practica “Compresibilidad isotermica”, se determino comportamiento de la compresibilidad isotérmica, volumen residual, factor de compresibilidad, fugacidad y coeficiente de fugacidad en funcin de la presin del aire en un rango de 78888 2 9:8888 1a! "s# como de la comparacin de las variaciones del volumen molar en funcin del aumento de presin del aire como gas real con los valores obtenidos de $an der %aals, &edlic'-()ong y gas ideal, a temperatura constante! 1ara determinar la desviacin del comportamiento del aire de la idealidad! +e utilizo el equipo Boyle Mendez, que consiste en dos cilindros que contienen aceite, el cual funciona como piston, conectados a un manometro y un inflador* con vlvulas que regulan el paso de aire y aceite! +e establecieron condiciones iniciales de volumen, presin y temperatura para obtener los moles de aire, los cuales son constantes durante todo el e5perimento! " medida que se presina el inflador el aceite sube y genera un aumento de presin dentro del cilindro , comprmiendo el aire, en este momento se mide el volumen a determinada presin! +e &epitio el proceso a 98 presiones diferentes!
En relacin a la grfica volumen molar 2 presin ;grafica9<, se puede observar que a medida que aumenta la presin el volumen molar disminuye esto se debe a que cuanta mayor presin se e0erza sobre las part#culas del aire estas se comprimen, e5iste mayor cantidad de c'oques entre ellas y entre las paredes del recipiente cerrado que las contiene! +e realiz una comparacin entre el volumen molar del gas ideal y gas real, utilizando para esta 4ltima las ecuaciones de estado del gas real, $an der %aals y &edlic' ()ong* de lo cual se puede decir que el comportamiento de las l#neas de tendencia del gas ideal, van der %aals y &edlic' ()ong fue muy parecido, sin embargo el comportamiento del gas ;aire< a presiones ba0as estuvo muy ale0ado de las anteriores, pero a presiones altas se acerco al comportamiento ideal! Con respecto al anlisis de error la presin posee una influencia significativa sobre el volumen molar del aire! Con respecto a la grfica compresibilidad isotérmica 2 presin ;grafica =<, se puede observar que la compresibilidad isotérmica aumenta conforme aumenta la presin, es directamente porporcional a la presin! 6a que a compresibilidad isotérmica es /a
velocidad en que el aire reduce su volumen en función de la presiónes" a mayores el volumen disminuye rapidamente. a compresibilidad isotérmica y la presin no presentan correlacion lineal!
a grfica del volumen molar residual 2 presin ;grafica ><, muestra que a medida que se aumenta la presin del sistema, la desviacin entre los datos va a ir aumentando, e5plicando esto 4ltimo quiere decir que si el comportamiento real y el ideal fueran el mismo, estas se cancelar#an y la propiedad residual tendr#a un valor de 8! +eg4n el anlisis de error no e5iste correlacion lineal entre el volumen residual y la presin!
a grfica del factor de compresibilidad 2 presin ;grafica ?<, muestra que el factor de compresibilidad aumenta a medida que se e0erce mayor presin! 6a que un gas ideal se da a condiciones de altas temperaturas y ba0as presiones, al estar variando las presiones ;aumento de presiones<, va a 'aber un aumento en la desviacin entre el gas ideal y el real! El volumen molar del gas real es mayor que el volumen molar del correspondiente gas ideal , lo que causa que sea mayor a 9! El anlisis de error para la compresibilidad isotérmica muestra no e5iste correlacion lineal con la presin! Como se muestra en la grfica de coeficiente de fugacidad 2 presin ;grafica :<, el coeficiente de fugacidad aumenta conforme aumenta la presin en valores muy cercanos a 9, lo que no corresponde a lo esperado ya que es inversamente a la presin! El coeficiente de fugacidad es otro parmetro de correccin entre un gas real e ideal, y a presiones altas los gases se ale0an de la idealidad! +eg4n el anlisis de error el coeficiente de fugacidad y la presin no presentan una realcion lineal! En la grfica de fugacidad 2 presin ;grafica 7<, la fugacidad va en aumento con forme la presin aumenta, ya que la fugacidad es definida como@ “una presin corregida”, esto quiere decir que la fugacidad tendr valores seme0antes a la presin, y depende del coeficiente de fugacidad! Ao e5iste correlacion lineal entre los valores de fugacidad y presin, seg4n el anlisis de error!
METODOLOGÍA DE CÁLCULO
