Factor de Comprensibilidad

        Se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal).

⏩Se utiliza para comparar el comportamiento de un gas respecto al establecido por la ecuación de los gases ideales. Partiendo de esta definición, recordamos que:

Es decir, Z representa un factor de corrección para la ecuación de los gases ideales. Con base en esto se encuentran tres tipos de comportamiento distintos:

Z = 1, comportamiento de Gas Ideal. (altas temperaturas y bajas presiones).

Z > 1, gases como el Hidrógeno y Neón, difícilmente compresibles (altas temperaturas y presiones).

Z < 1, gases como el O2, Argón y CH4, fácilmente compresibles (bajas temperaturas y altas presiones).

1.2 Relaciones Algebraicas
1.2.1 Ecuación de Van der Waals

La ecuación de Van der Waals es una ecuación de estado de un fluido compuesto de partículas con un tamaño no despreciable y con fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals. La ecuación, cuyo origen se remonta a 1873, debe su nombre a Johannes Diderik Van der Waals, quien recibió el premio Nobel en 1910 por su trabajo en la ecuación de estado para gases y líquidos. 

                                                                                                                      
                                                                                                                         P: Presión del fluido (atm)

V: Volumen total del recipiente en que se encuentra el fluido (Lts)

a: mide la atracción entre las partículas 
b: Volumen disponible de un mol de partículas 
n: Número de moles (mol)
R: Constante universal de los gases ideales
T: Temperatura (K)


                                                    1.2.2 Ecuación de Redlich-Kwong

La ecuación de estado Redlich-Kwong es una ecuación algebraica empírica que relaciona temperatura, presión, y volumen de los gases. Es generalmente más precisa que la ecuación de Van der Waals y los gases Ideales a temperaturas arriba de la temperatura critica. Fue Formulada por Otto Redlich y Joseph Neng Shun Kwongen 1949.

⏩Se expresa de la siguiente manera:
V pasa a ser VM : Volumen Molar
a: Constante que corrige la atracción potencial de las moléculas
b: Constante que corrige el volumen

⏩Las constantes son diferentes dependiendo del gas que se esté analizando. Pueden obtenerse calculando a partir de los datos del punto crítico del gas:

 Tc es la temperatura en el punto crítico
 Pc es la presión en el punto crítico.

1.2.3         Ecuación del Virial
La ecuación virial es una serie polinómica en presión o en volumen inverso. Por definición, los coeficientes viriales B, C, ... o B‘, C‘, ... de las sustancias puras solo dependen de la temperatura.

1.2.4         Ecuación de Berthelot

La ecuación de estado de Berthelot es ligeramente más compleja que la ecuación de Van der Waals. Esta ecuación incluye un término de atracción intermolecular que depende tanto de la temperatura como del volumen. La ecuación tiene la siguiente forma:

Aplicando las condiciones del punto crítico, se determinan los parámetros a y b, obteniéndose:

⏩Esta ecuación, al igual que la de Van der Waals, predice un valor para Zc igual a 0.375, por lo que no es aconsejable utilizar cerca del punto crítico, se permite una mayor exactitud a bajas presiones y temperaturas