Temas de fluidos de yacimieñtos

8/20/2019 Temas de fluidos de yacimieñtos

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INDICE

2.1. introducción

2.2. Comportamiento de un gas ideal puro

2.2.1. Ecuación de Boyle

2.2.2. Ecuación de Charles

2.2.3. Ley de Aogadro

2.2.!. Deriación de la ecuación de estado para gases ideales

2.2.". Constante uniersal de los gases

2.2.#. Densidad de un gas ideal

2.2.$. Comportamiento de una me%cla de gases ideales

2.2.&. Ley de Dalton de presiones parciales

2.2.'. Ley de Amagat de ol(menes parciales



2.1. introducción)eg(n el diagrama de +ases, la mayor parte de los e-umicos y las sustancias pueden e/istir en tres estados

sólido, l-uido y gaseoso. cada uno de nosotros pu+cilmente determinar esos estados solo osercomportamiento cuando nos en+rentamos a una sustanc



La de+inición de un gas puede ser muy simple y reducirse solo a decir0

"Un gas es una sustancia cuyo volumen es igual al volumen del recipiente que locontiene".

Est +ormado por un gran n(mero de mol4culas.

Estas mol4culas se mueen indiidualmente al a%ar en todas direcciones.

La interacción entre las mol4culas se reduce solo a su cho-ue



2.2. Comportamiento de un gas ideal puro

5cupa el olumen del recipiente -ue lo contiene.

Est +ormado por mol4culas.

Estas mol4culas se mueen indiidualmente y al a%ar en todas direccionesconsideralemente mayores -ue el tama6o de la mol4cula.

La interacción entre las mol4culas se reduce solo a su cho-ue.

Los cho-ues entre las mol4culas son completamente elsticos 7no hay p4rdidas de ene

Los cho-ue son instantneos 7el tiempo durante el cho-ue es cero8.

Los gases reales, siempre -ue no est4n sometidos a condiciones e/tremas

temperatura, cumplirn muy apro/imadamente las reglas estalecidas para los gas



2.2.1. Ecuación de Boyle

Esta ley dice que, si se mantiene la temperatura constante, cuando se aumenta la preideal, desde P

1 hasta P

2 su volumen disminuye en la misma proporción desde V

1 a V

2 .

expresada matemáticamente

P 1 . V

1 = P

2 . V

2



2.2.2. Ecuación de Charles

Lo -ue Charles descurió es -ue a presión constante, el cociente entre el olumen y lde una cantidad +i9a de gas, es igual a una constante.



2.2.3. Ley de Aogadro

El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas

•Si aumentamos la cantidad de gas, aumentará el volumen.

•Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.



2.2.!. Deriación de la ecuación deestado para gases ideales

La ecuación de estado ms sencilla es a-uella -ue descrie elcomportamiento de un gas cuando 4ste se encuentra a una presión baja y a

una temperatura alta. En estas condiciones la densidad del gas es muy a9a,por lo -ue pueden hacerse las siguientes apro/imaciones0

no hay interacciones entre las mol4culas del gas,

el olumen de las mol4culas es nulo.

La ecuación de estado -ue descrie un gas en estas condiciones sellamaecuación de estado de un gas ideal.

La ecuación de estado de un gas ideal es el resultado de cominar dos leyesempricas lidas para gases muy diluidos0 la ley de Boyle y la ley de Carles



2.2.". Constante uniersal de los gases

La constante uniersal de los gases ideales no es una constante +undamental 7por eadecuadamente la escala de temperaturas y usando el n(mero de partculas, puede

aun-ue este sistema de unidades no es muy prctico8. Considerando sistemas de unms prcticos, el alor de R en distintas unidades es0





Constante ;niersal De Los <asesLa constante uniersal de los gases ideales es una constante +sica -ue relaciona entre si diersas +unctermodinmicas, estaleciendo esencialmente una relación entre la energa, la temperatura y la cant

En su +orma ms particular la constante se emplea en la relación de la cantidad de materia en un gas n(mero de moles 7n8, con la presión 7=8, el olumen 7>8 y la temperatura 7?8, a tra4s de la ecuación gases ideales

El modelo del gas ideal asume -ue el olumen de la mol4cula es cero y las partculas no interact(an eparte de los gases reales se acercan a esta constante dentro de dos ci+ras signi+icatias, en condicionetemperatura su+icientemente ale9ados del punto de licue+acción o sulimación. Las ecuaciones de estreales son, en mucho casos, correcciones de la anterior.



!alor de " #nidades

&,31!3! @ mol1 1

&,31!3! =a m3 mol1 1

1,'&$1$ cal mol1 1

1,'&"&! B?; lmol1 1

,&2"#2 atm L mol1 1

&2,"#2 atm cm3 mol1 1

1,$31! psia pie3 lmol1

Cuando la relación se estalece con la cantidad de materiaentendida como n(mero de partculas, se trans+orma la constante en la constante de Bolt%mann, -ue es igual al cociente entre y eln(mero de Aogadro

El alor de en distintas unidades es0



2.2.# Densidad de un <as Ideal la densidad se puede calcular conociendo la presión 7=, en atm8, la masa molecula

gGmol8, la constante de los gases ideales 7, atmHLGHmol8 y la temperatura 7en implica, por tanto, -ue a unas determinadas condiciones de presión y temperat

densidad de un gas depende $nicamente de su masa molecular, siendo amas mdirectamente proporcionales. De este modo, los gases con masas moleculares memedia ponderada del aire sern menos densos -ue 4ste, y los gases con masas molmayores sern ms densos.

d = (1 atm · 28g/mol) / (!82 (atm·/#·mol)·2$% #) =

1!2& g/



2.2.$ Comportamiento de una me%cla de gase

En una me%cla de gases -ue no reaccionan entre s, cada mol4cula se mueeindependientemente, de una +orma anloga a como si estuiera totalmente aislada.

En esa me%cla, cada gas se distriuye uni+ormemente por todo el espacio disponile,como si ning(n otro gas estuiese presente. Las mol4culas e9ercen la misma presiónsore las paredes del recipiente -ue lo contiene -ue la -ue e9erceran si no huieraning(n otro gas presente.

En 1&3, Dalton 71$##1&!!8 enunció la ley de las presiones parciales0 en una

me%cla de gases, la presión total e9ercida por los mismos es la suma de las presiones-ue cada gas e9ercera si estuiese solo en las mismas condicionesJ.

)i arios gases, A, B y C, se colocan en un mismo recipiente, acaan +ormando uname%cla omog&nea. La presión -ue cada gas e9erce indiidualmente en una me%clase denomina presión parcial.

La ley de Dalton de las presiones parciales se e/presa





2.2.&



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