Factor De Compresibilidad Z

Factor de Compresibilidad (Z)

El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal),

Y se utiliza para comparar el comportamiento de un gas real respecto al establecido por la ecuación de los Gases Ideales. Mide la desviación de un gas real con respecto al comportamiento de gas ideal.

Partiendo de esta definición y recordando que:

Sustituyendo en la definición de Z:

Por lo tanto:

Z= nRT/PV

Donde:

Z= factor de compresibilidad (adimensional, no tiene unidades)

n = número de moles

R= constante de los gases en L atm °K-1 mol –1

T= temperatura absoluta en ºK

P= presión en atmosferas (atm)

V= volumen en litros (L)

Es decir Z representa un factor de corrección para la ecuación de los gases ideales. Con base en esto se encuentra tres tipos de comportamiento distintos:

Z = 1, comportamiento de Gas Ideal. (altas temperaturas y bajas presiones).

Z > 1, gases como el Hidrógeno y Neón, difícilmente compresibles (altas temperaturas y presiones).

Z < 1, gases como el O2, Argón y CH4, fácilmente compresibles (bajas temperaturas y altas presiones).

“La desviación de un gas respecto de su comportamiento ideal se hace mayor cerca del punto crítico.”

PRINCIPIO DE LOS ESTADOS CORRESPONDIENTES

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.

Presión reducida Pr=P/Pc

Temperatura reducida Tr=T/Tc

PRINCIPIO DE LOS ESTADOS CORRESPONDIENTES Y LOS DIAGRAMAS Z

La validez de éste principio debe basarse en la evidencia experimental.

Cuando se representan las isotermas reducidas Tr en un diagrama Z - Pr, la desviación media de los datos experimentales de una gran cantidad de gases resulta algo inferior al 5%.

La principal virtud del diagrama de compresibilidad generalizado es que

...