La
entalpía de un gas real, en
general, depende de la presión y de la temperatura. Por ello, el cambio de
entalpía de un gas real durante un proceso puede calcularse a partir de la
relación general para dh
donde P1, T1 y P2, T2 son las presiones y temperaturas
del gas en los estados inicial y final, respectivamente. Para un proceso
isotérmico, dt= 0 y el primer término se elimina. Para un proceso a presión
constante, dP= 0 y el segundo término desaparece.
La presión P0 puede elegirse para que sea muy
baja o cero, de manera que el gas se trate como un gas ideal durante el proceso
de P0 =constante. Utilizando un superíndice asterisco (*), para denotar un
estado de gas ideal, es posible expresar el cambio de entalpía de un gas real
durante el proceso 1-2 como
Donde
La
diferencia entre h y h* recibe el nombre de desviación de
entalpía y representa la variación de la entalpía de un gas con la presión
a una temperatura fija. Para calcular la desviación de entalpía es necesario
conocer el comportamiento P-v-T del gas. Si se carece de
esa información, se debe usar la relación Pv = ZRT, donde Z es
el factor de compresibilidad. Si se sustituye v = ZRT/P y se simplifica la
ecuación se puede escribir la desviación de entalpía a cualquier temperatura T
y presión P como
La
ecuación anterior se generaliza expresándola en términos de las coordenadas
reducidas, empleando T = TcrTr y P=PcrPr.
Luego de algunos arreglos, la desviación
de entalpía se expresa en una forma adimensional como:
Donde
Zh es el factor de desviación de entalpía. La integral en la
ecuación anterior se resuelve gráfica o numéricamente con datos de la carta de
compresibilidad para diversos valores de PR y TR.
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