Gas real

Un gas real, en oposición a un gas ideal, es un gas que exhibe propiedades que no pueden ser explicadas enteramente utilizando la ley de los gases ideales. Para entender el comportamiento de los gases reales deben considerarse los siguientes efectos:

 efectos de compresibilidad
 capacidad calorífica específica variable
 fuerzas de Van der Waals
 efectos termodinámicos del no-equilibrio
 cuestiones de disociación molecular y reacciones elementales con composición variable.

Para la mayoría de aplicaciones, un análisis tan detallado es innecesario, y la aproximación de gas ideal puede ser utilizada con razonable precisión. En cambio, cerca del punto de condensación de los gases, cerca de puntos críticos, a muy altas presiones y en otros casos menos usuales, es necesario emplear modelos de gas real.

Modelos

Modelo de Van der Wals  

Los gases reales son ocasionalmente modelados tomando en cuenta su masa y volumen molares

donde P es la presión, T es la temperatura, R es la constante de los gases ideales, y Vm es el volumen molar. "a" y "b" son parámetros que son determinados empíricamente para cada gas, pero en ocasiones son estimados a partir de su temperatura crítica (Tc) y su presión crítica (Pc) utilizando estas relaciones:

Modelo de Redlich–Kwong 

La ecuación de Redlich–Kwong es otra ecuación de dos parámetros que es utilizada para modelar gases reales. Es casi siempre más precisa que la ecuación de Van der Waals, y en ocasiones más precisa que algunas ecuaciones de más de dos parámetros. La ecuación es

donde "a" y "b" son dos parámetros empíricos que no son los mismos parámetros que en la ecuación de Van der Waals. Estos parámetros pueden ser determinados:

Modelo de Berthelot y de Berthelot modificado 

La ecuación de Berthelot (nombrada en honor de D. Berthelot) es muy raramente usada,

pero la versión modificada es algo más precisa

Modelo de Dieterici 

Este modelo (nombrado en honor de C. Dieterici) cayó en desuso en años recientes

.

Modelo de Clausius 

La ecuación de Clausius (nombrada en honor de Rudolf Clausius) es una ecuación muy simple de tres parámetros usada para modelar gases.

donde

y donde Vc es el volumen crítico.

Modelo virial 

La ecuación virial deriva a partir de un tratamiento perturbacional de la mecánica estadística.

o alternativamente

donde  B, C, D,  B′, C′ y D′ ,son constantes dependientes de la temperatura.

Modelo de Peng–Robinson 

Esta ecuación de dos parámetros (nombrada en honor de D.-Y. Peng y D. B. Robinson) tiene la interesante propiedad de ser útil para modelar algunos líquidos además de gases reales.

Modelo de Wohl 

La ecuación de Wohl (nombrada en honor de A. Wohl) está formulada en términos de valores críticos, haciéndola útil cuando no están disponibles las constantes de gases reales.

donde

.

Modelo de Beattie–Bridgman 

Esta ecuación está basada en cinco constantes determinadas experimentalmente. Está expresada como

  

donde

Se sabe que esta ecuación es razonablemente precisa para densidades hasta alrededor de 0.8 ρcr, donde ρcr es la densidad de la sustancia en su punto crítico. Las constantes que aparecen en la ecuación superior están dadas en la siguiente tabla cuando P está en kPa, v está en , T está en K y R=8.314

Modelo de Benedict–Webb–Rubin 

La ecuación de Benedict–Webb–Rubin es otra ecuación de estado, referida a veces como ecuación BWR y otra como ecuación BWRS:

donde d es la densidad molar y "a", "b", "c", "A", "B", "C", "α", y "γ" son constantes empíricas.

Véase también 
 Ecuación de estado
 Factor de compresibilidad
 Ley de los gases ideales
 Leyes de los gases

Referencias 

 Dilip Kondepudi, Ilya Prigogine, Modern Thermodynamics, John Wiley & Sons, 1998, ISBN 0-471-97393-9
 Hsieh, Jui Sheng, Engineering Thermodynamics, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, Nueva Jersey 07632, 1993. ISBN 0-13-275702-8
 Stanley M. Walas, Phase Equilibria in Chemical Engineering, Butterworth Publishers, 1985. ISBN 0-409-95162-5
 M. Aznar y A. Silva Telles, A Data Bank of Parameters for the Attractive Coefficient of the Peng-Robinson Equation of State, Braz. J. Chem. Eng. vol. 14 no. 1 São Paulo Mar. 1997, ISSN 0104-6632
 An introduction to thermodynamics por Y. V. C. Rao
The corresponding-states principle and its practice: thermodynamic, transport and surface properties of fluids por Hong Wei Xiang

Enlaces externos 
 (en inglés) Equations of State

Gases