CALCULO DE VOLUMEN MOLAR

En los siguientes ejercicios, use (a) la ecuación del gas ideal, (b) la ecuación de van der Waals, (c) la ecuación virial, (d) la ecuación de Peng-Robinson.

1. Calcule el factor de compresibilidad y volumen molar de isopropanol mantenido a 200 °C y 10 atmósferas.

Datos:

2-propanol

T= 200°C = 473.15 K

n= 1 mol

P= 10 atm

R= 0.082 atm L/mol K

Tc= 508.3 K

Pc =47.62 bar = 46.997286 atm

   =   [pic 1][pic 2]

   = [pic 3][pic 4]

a) Ecuación de estado de gas ideal

[pic 5]

[pic 6]

   [pic 7]

Volumen molar mediante la ecuación de gas ideal

[pic 8]

b) Ecuación de Van der Waals  [pic 9][pic 10]

[pic 11]

 (multiplicando por V2)[pic 12]

 (factorizando V2)[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

Usamos el método de Newton Raphson para el cálculo de la ecuación anterior.

[pic 16]

Volumen molar mediante Van der Waals

[pic 17]

Factor de comprensibilidad

Datos

T=200°C = 473.15 K

P = 10 atm = 10.1325 bar

TC = 508.3 K

PC= 47.62 bar

ω = 0.668

                   [pic 18][pic 19]

                [pic 20][pic 21]

                   [pic 22][pic 23]

Dónde:

                              [pic 24][pic 25]

                             [pic 26][pic 27]

                                  [pic 28][pic 29]

Sustituyendo

 0.9108         [pic 30]

   [pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

c) Ecuación virial

Con el valor del factor de comprensibilidad podemos hallar un nuevo volumen molar con la siguiente ecuación

[pic 35]

[pic 36]

Volumen molar mediante la ecuación virial

[pic 37]

d) Peng-Robinson

[pic 38]

Volumen molar mediante la ecuación de Peng-Robinson

[pic 39]

...