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La virial de estado es un enfoque utilizado para describir gases no ideales. El factor de compresibilidad (z) se representa mediante una serie de términos inversos del volumen molar.

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Relacionado a Termoquímica y termodinámica

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Relacionado a Termoquímica y termodinámica

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Determinar la densidad de la fase líquida y presión de vapor con mayor precisión  en:
- Mezclas binarias
- Sustancias en estado puro
Diseñada por los científicos Peng y Robinson mediante la modificación de presión de atracción de la Ecuación de Van der Waals (Barreto et al, 2018)

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Factores que delimitan las interacciones intermoleculares:
- Propiedades Críticas: Presiones y Temperaturas Críticas
- Factor acéntrico (ω): Define el factor de comprensibilidad de un gas .
(Forero & Velásquez,2019)

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La ecuación de Redlich-Kwong es una ecuación de estado cúbica utilizada para modelar el comportamiento de los gases reales. Fue desarrollada por los químicos Oscar Redlich y Joseph N. S. Kwong a principios de la década de 1940. La ecuación es una mejora sobre la ley de los gases ideales, que asume que las moléculas de gas no tienen volumen y no interactúan entre sí.

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La ecuación fue propuesta en 1928 y se basa en cinco constantes determinadas de forma experimental. Puede demostrarse representando cuantitativamente el comportamiento de un gas real, sin embargo, no se ajusta a los datos experimentales en el punto crítico.

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a, b, A & B = constantes determinadas empíricamente

V = volumen molar (L/mol)

P= presión (atm)

R= constante de los gases ideales (L*atm/°K*mol)

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Representa el comportamiento de un gas ideal.

El comportamiento de las condiciones no asegura la exactitud de una ecuación de estado.

Se suele utilizar cuando el sistema tiene una densidad menor al 80% de la densidad crítica.

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Solo se aplica en un sistema que se encuentre en una fase gaseosa, no se debe aplicar en líquidos o vapores húmedos.

La ecuación se ajusta a los valores experimentales dentro de un error del 0,15% para densidades inferiores a 5 moles por litro y no se debe extrapolarse al valor crítico.

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P es la presión
T es la temperatura
V es el volumen molar
R es la constante de los gases ideales
a y b son parámetros específicos para cada gas

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Puede ser menos precisa para gases altamente polares o que forman asociaciones, donde se requieren ecuaciones más complejas.

Es relativamente simple y fácil de implementar.

No es precisa a la hora de calcular los equilibrios líquido-vapor.

Es apropiada para calcular las propiedades de la fase gaseosa cuando la relación presión-presión crítica es menos de la mitad de la relación temperatura-temperatura crítica.

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P. L. Azevedo. Termodinámica Molecular De Los Equilibrios de Fases. Prentice Hall, 2000.

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Mario, J., Barreto, R., Luis, A., Galicia, L., & Ciudad De México. (2018). INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS Sección de Estudios de Posgrado e Investigación. https://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/27135/Rosete%20Barreto%20Jose%20Ma rio%202018%20MC%20en%20%20IQ.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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Lara, L., Navone, H., & Turner, P. (n.d.). Ecuación de Beattie-Bridgeman. https://www.fceia.unr.edu.ar/~ccnfis/pdffiles/TPL2.pdf
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Posadas, J. (n.d.). Termodinámica. http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/70214/secme-8614_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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Los coeficientes viriales de segundo, tercero, cuarto, etc., se denotan como B, C, D, respectivamente. El primer coeficiente, por su parte, tiene un valor de 1.

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16.2: Ecuaciones de Estado de van der Waals y Redlich-Kwong. (2022, octubre 30). LibreTexts Español. https://espanol.libretexts.org/Quimica/Qu%C3%ADmica_F%C3%ADsica_y_Te%C3%B3rica/Qu%C3%ADmica_F%C3%ADsica_(LibreTexts)/16%3A_Las_propiedades_de_los_gases/16.02%3A_Ecuaciones_de_Estado_de_van_der_Waals_y_Redlich-Kwong

ECUACIÓN DE ESTADO DE REDLICH-KWONG. - PDF Descargar libre. (s. f.). Recuperado 28 de mayo de 2023, de https://docplayer.es/227053657-Ecuacion-de-estado-de-redlich-kwong.html

Ecuación_de_estado. (s. f.). Recuperado 28 de mayo de 2023, de https://www.quimica.es/enciclopedia/Ecuaci%C3%B3n_de_estado.html#Ecuaci.C3.B3n_de_Redlich-Kwong

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Una alternativa consiste en expresar el factor de compresibilidad mediante una expansión en serie en términos de presión.

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Los coeficientes viriales de un gas en particular son exclusivamente funciones de la temperatura.

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Dado que la presión (P) y el volumen (V) están relacionados, estas relaciones se expresan de la siguiente manera: