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Fue propuesta inicialmente por M. Thiensen (1885) y fue empleada ampliamente por Heike Kamerling-Onnes(1926) .Esta es una de las ecuaciones de estado de gases reales que poseen una mayor flexibilidad a la hora de ajustar los datos experimentales
(Valladolid, 2013), además es la únicas que tienen una base teórica firme en la mecánica estadística que provee relaciones entre los coeficientes viriales y las interacciones entre las moléculas mediante el potencial intermolecular (Reyes & Galo Roldan, 2019).

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Puede ser el inverso del volumen específico molar , dando los tipos de ecuaciones:

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Donde B, C (B' , C') son los primer, segundo coeficientes virial que se dan en función de la temperatura y se vuelven mas pequeñas al avanzar la serie, el primer coeficiente del virial es 1.

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Comportamiento del segundo y tercer coeficiente con T

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Comportamiento del segundo y tercer coeficiente con T

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B aumenta en forma monotónica con T; C es negativa a bajas temperaturas, pasa por un máximo y después disminuye de forma lenta conforme T aumenta

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Forma equivalente para la ecuación virial

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Forma equivalente para la ecuación virial

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Utiliza un desarrollo en serie de potencias en P

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A medida que la densidad aumenta a temperatura constante , los choques binarios entre las moléculas se producen con mayor frecuencia ,lo cual indica un predominio de las fuerzas de repulsión.

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Al momento de aplicar la ecuación se tiene que tomar en cuenta algunos aspectos:

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Al momento de aplicar la ecuación se tiene que tomar en cuenta algunos aspectos:

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- Si el valor de P no es alto los términos de C/V^2 o C'P^2, suelen ser despreciables.
-A presiones elevadas, los términos de orden superior llegan a ser importantes
-A presiones muy altas, la ecuación del virial falla.

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Esta ecuación cuenta con 5 constantes que son muy características para cada uno de los gases que intervienen, es una de las ecuaciones  de estado que ha sido utilizada de una manera más amplia, es la siguiente:

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En donde:

a, b, c, Ao, Bo = constantes determinadas empíricamente

V = volumen molar, litros por mol.

P = Presión, atmósferas.

T = temperatura grados kelvin.

R = 0,082 litros atm/mol ºK

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Esta ecuación se puede demostrar representando de manera cualitativa el comportamiento que tiene un gas, a pesar de que se cumplan las diversas condiciones no se asegura la exactitud de una ecuación de estado, por lo que no se da ninguna validez al ser usada, esta ecuación a pesar de tener sus 5 constantes no ha logrado ajustarse a los puntos críticos de los datos experimentales.

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·         Las constantes se obtienen de tablas.

·         Es razonablemente precisa para densidades de hasta 0.8pcr que es la densidad de la sustancia del punto crítico.

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La ecuación de Redlich-Kwong de los autores Redlich y Kwong introducida en 1949 es una modificación de la ecuación de Van-der-Waals. Aunque se considera mejor que la ecuación de Van der Waals, no da buenos resultados sobre la fase líquida y por ello no puede usarse para calcular precisamente los equilibrios líquido-vapor. Sin embargo, puede usarse conjuntamente con expresiones concretas para la fase líquida (Wark & Richards, 2000).

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Es muy utilizada para calcular propiedades termodinámicas para la fase de vapor en combinación con modelos termodinámicos más complejos como el uniquac, el NRTL y otros (Lacalle, 1996).

Es adecuada para sistemas próximos al comportamiento ideal y para calcular las propiedades de la fase gaseosa cuando el cociente entre presión y presión crítica es menor que la mitad del cociente entre la temperatura y la temperatura crítica.   Su aplicación requiere el uso de Tc y Pc - correspondientes a los parámetros a y b - para cada componente (Wark & Richards, 2000).

La ecuación de Redlich-Kwong sólo debe ser usada para determinar las capacidades y limitaciones de una ecuación de estado simple ya que existen mejores ecuaciones de estado.

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Donde:

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Los parámetros del componente puro para la Ecuación Redlich-Kwong son: 

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Los parámetros del componente puro para la Ecuación Redlich-Kwong son: 

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Algunas variaciones de esta ecuación son:

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Algunas variaciones de esta ecuación son:

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Ecuación de estado con modificaciones de la ecuación de estado de SRK, predice densidades de líquidos y otras propiedades físicas (Balseca, 2015).

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La ecuación requiere el uso de tres propiedades por compuesto puro: 

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La ecuación requiere el uso de tres propiedades por compuesto puro: 

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Tc, Pc y factor acéntrico ω.
Temperatura crítica, Presión crítica y Factor acéntrico (Balseca, 2015).

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1.      Los parámetros poseen propiedades críticas y el factor acéntrico.

2.      El modelo debe ser razonablemente cerca del punto crítico, particularmente para cálculos del factor de compresibilidad y densidad líquida.

3.      Las reglas de mezclado no emplean más que un parámetro sobre las interacciones binarias son independientes de presión, temperatura y composición.

4.      La ecuación debe ser aplicada a cálculos de todas las propiedades de fluidos en procesos naturales de gases.

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Punto Crítico

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a(T) es análogo a la ecuación de Soave

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α(Tr,ω) se obtiene por datos experimentales de presión de vapor

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Puede expresarse en términos del factor de compresión en polinomios

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Parámetros binarios de interacción

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Es eficiente para predecir densidades de compuestos en fase líquida, especialmente apolares. (Hank 2017)

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Balseca, F (2015) Molécula apolar BF₃ Recuperado de:

Hang, K (2017) Temperatura crítica, Presión crítica y Factor acéntrico. Recuperado de: https://n9.cl/crb28

J.M. Lacalle. (1996). Apuntes de Físico-Química. Madrid: ETSIIM.

Kenneth Wark Jr. & Donald E. Richards. (2000). Termodinámica, Ingeniería de Gas Natural, Ramiro Pérez Palacio y Marcías J. Martínez, Ingenieros Consultores, Maracaibo, Venezuela: Sexta Edición, McGraw Hill.

Koretsky M. D. 2013. Ingeniería Termodinámica Química, segunda edición. John Wiley & Sons, Inc Recuperado de: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/josedel/josedel/asignaturas-pregrado_files/Ecuaciones%20de%20Estado_may_2017.pdf

Reyes, M. A., & Galo Roldan, A. (2019). Cálculo del segundo y tercer coeficiente del virial con el potencial de Lennard-Jones, parte II. Revista de La Escuela de Física, 3(2), 58–60. https://doi.org/10.5377/ref.v3i2.8308

Valladolid, U. de. (2013). II.- ESTRUCTURA FORMAL Lección 6 a: Ecuaciones de Estado de los Gases Reales 1.-. 1–16.