Uso das equações generalizadas de pitzer para avaliação termodinâmica de gases

• Muachia, Alfredo ^[1] ; Manuel, Anatalisio ^[1] ; Marques, Jane ^[1] ; Barros, Antonio André Chivanga ^[1] ; Lemos, Maria
  1. [1] Instituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciências (ISPTEC)
• Localización: SAPIENTIAE, ISSN-e 2184-061X, ISSN 2183-5063, Vol. 6, Nº. 1, 2020 (Ejemplar dedicado a: JULHO-DEZEMBRO 2020), págs. 35-43
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Uso de las ecuaciones generalizadas de pitzer para la Evaluación termodinámica de gases
  • Use of pitzer generalized equations for thermodynamic gas assessment
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    La ecuación de tipo Virial fue la base para la propuesta de la ecuación generalizada de Pitzer y se consideraron las fuerzas de la interacción molecular del gas, como preponderantes en el comportamiento mecánico del sistema. La ecuación de tipo Virial fue basada en la proposición de un polinomio cuyo grado lleva en consideración el número de moléculas que interactúan entre si. La ausencia de datos experimentales para la aplicación de la ecuación de tipo Virial resultó en la propuesta de correlaciones generalizadas que posibilitan determinar los parámetros termodinámicos, a partir de las propiedades críticas y reducidas de cada gas, además del factor acéntrico que relaciona el tamaño de las moléculas. De esta forma, este trabajo tiene como objetivo evaluar el comportamiento del factor de compresibilidad (Zi) de gases, en función de la presión y de la temperatura, basado en un estudio numérico realizado a partir de un programa computacional, desarrollado en lenguaje C++, que usa la ecuación generalizada de Pitzer. De los resultados obtenidos, fue posible observar la similitud cualitativa del comportamiento y la dependencia de la presión y de la temperatura del sistema con el factor de compresibilidad. Para estas evaluaciones, se concluyó que las fuerzas de atracción y repulsión moleculares son más efectivas para sistemas con alta presión, pues genéricamente, para presiones menores de 200 bar, las fuerzas atractivas son mas intensas y por encima de esta presión, prevalecen las fuerzas repulsivas, que resultan en la licuefacción de los gases. Se concluyó, también, que el comportamiento termodinámico de los gases tiene relación directa con el tipo y las características del gas evaluado.

  • English

    The Virial equation was the basis for generalized Pitzer equation and considered the interaction forces between molecules, as preponderant to know the mechanical behavior of process. The Virial equation was based on polynomial equation whose degree takes into account the number of molecules that interact with each other. The absence of experimental data for the application of the Virial equation resulted in the proposal of generalized correlations that make it possible to determine the thermodynamic parameters, based on the critical and reduced properties of each gas, in addition to the acentric factor that relates the size of the molecules. For this correlation, was insited the acentric factor that relates with moleculares size. In this way, here were evaluate the behavior of gas compressibility factor (Zi) as function of pressure and temperature, based on a numerical study carried out from a computer program, developed in C++ language, using generalized Pitzer`s equation, for three differents gases. From the results obtained, it was possible to observe the similarity of Zi behavour and its dependence with pressure and temperature. For this, we concluded that molecular attraction and repulsion forces are more effective for systems with high pressure. The attractive forces are more intense above 200 bar, when the repulsive forces prevail. It was also concluded that thermodynamic gases behavior is directly related to characteristics of type of gas evaluate.

  • português

    A equação do tipo Virial foi a base para a proposta da equação generalizada de Pitzer e que consideram as forças de interação molecular do gás, como preponderantes no comportamento mecânico do sistema. A equação do tipo Virial foi baseada na proposição de um polinómio cujo grau leva em consideração o número de moléculas que interagem entre si. A ausência de dados experimentais para a aplicação da equação do tipo Virial resultou na proposta de correlações generalizadas que possibilitam determinar os parâmetros termodinâmicos, a partir das propriedades críticas e reduzidas de cada gás, além do fator acêntrico que relaciona o tamanho das moléculas. Desta forma, este trabalho tem como objectivo avaliar o comportamento do factor de compressibilidade (Zi) de gases, em função da pressão e da temperatura, baseado num estudo numérico realizado a partir de um programa computacional, desenvolvido em linguagem C++, que usa a equação generalizada de Pitzer. Dos resultados obtidos, foi possível observar a similaridade qualitativa do comportamento e a dependência da pressão e da temperatura do sistema com o factor de compressibilidade. Para estas avaliações, concluiu-se que as forças de atração e repulsão moleculares são mais efetivas para sistemas com alta pressão, pois genericamente, para pressões menores que 200 bar, as forças atrativas são mais intensas e acima desta pressão, prevalecem as forças repulsivas, que resultam na liquefação dos gases. Concluiu-se, também, que o comportamento termodinâmico dos gases tem relação direta com o tipo e as características do gás avaliado.