Una ecuación de estado es una función que establece las relaciones entre el número mínimo de magnitudes que definen el sistema y los valores posibles que estas pueden tener. Así pues, una ecuación de estado es una ecuación consecutiva que describe el estado de agregación de la materia como una relación matemática entre la temperatura, la presión, el volumen, la energía interna, etc. Además, las ecuaciones de estado son en su mayoría ecuaciones fenomenológicas, es decir, son ecuaciones que integran las relaciones entre magnitudes físicas determinadas empíricamente.
El uso más importante de una ecuación de estado es para predecir el estado de los gases. Seguro que a todos nos suena la Ley de los gases ideales, y a los que han estudiado algo de termodinámica la ecuación de estado de Van der Waals. Pero hay muchas más, y una de las más utilizadas en la industria es la ecuación de Peng-Robinson (1976):
Donde:
La principal ventaja de esta ecuación de estado es que sólo se requieren datos críticos y el factor acéntrico (ω).
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