Apostila corrosao

Equações de Estado Cúbicas

O termo “equações de estado cúbicas” aplica-se a equações empíricas que, quando expandidas, contêm termos elevados à terceira potência. Uma equação cúbica é o polinômio mais simples capaz de fornecer o limite do gás ideal a volume infinito e de representar os volumes de ambas as fases, líquida e vapor. A maior parte das equações de estado cúbicas possuem dois parâmetros, e podem ser escritas de uma forma generalizada como:

[pic] (II.82)

Uma forma completamente equivalente, expandida em termos do fator de compressibilidade, é

[pic] (II.83)

[pic] (II.84)

[pic] (II.85)

e é fácil perceber que é uma equação cúbica. A equação (II.82) contém dois termos; o primeiro termo é identificado com as forças repulsivas entre as moléculas, e o parâmetro b, chamado de covolume, é uma medida do tamanho da molécula; o segundo termo é identificado como o termo atrativo, e o parâmetro a, chamado de parâmetro de energia, fornece uma medida das forças de atração intermoleculares. Vemos então que, apesar das equações cúbicas serem empíricas, é possível emprestar um certo significado físico aos termos e aos parâmetros que as constituem. Os parâmetros de energia e covolume, a e b, podem ser calculados forçando as condições do ponto crítico:

[pic] (II.85)

Com a equação geral (II.82) é possível escrever quatro equações cúbicas bem conhecidas, variando as constantes u e w: Van der Waals (1873), Redlich-Kwong (1949), Soave-Redlich-Kwong (1972) e Peng-Robinson (1976), como aparece na tabela abaixo.

|Equação |u |w |b |a |
|Van der Waals |0 |0 |[pic] |[pic] |
|Redlich-Kwong |1 |0 |[pic] |[pic] |
|Soave-Redlich-Kwong |1 |0